[发明专利]异型文丘里流量计和用其测量多相流中气液相流量的方法

权利要求书

1.一种异型文丘里流量计，包括文丘里管和压力监测器，其特征在于：所述文丘里管由 依次相连的前直管段、收缩段、喉部段、扩张段和后直管段构成，前直管段和后直管段的内 径为D，喉部段的内径为d，收缩段和扩张端均呈锥形，文丘里管的结构参数β=d/D=0.45- 0.75，喉部段长度为2d-8d。

2.根据权利要求1所述的异型文丘里流量计，其特征在于：所述收缩段锥度10.5°，扩张 段锥度7.5°。

3.根据权利要求1所述的异型文丘里流量计，其特征在于：所述压力监测器为至少3个 压力探头或者至少2个压差传感器。

4.根据权利要求3所述的异型文丘里流量计，其特征在于：所述压力监测器为3个压力 探头，分别为第一压力探头、第二压力探头和第三压力探头，第一压力探头置于前直管段上 距离收缩段入口1D距离处，第二压力探头置于喉部段上距离收缩段出口1d距离处，第三压 力探头置于后直管段上距离扩张段出口6D距离处，其中第一压力探头与第二压力探头之间 的压差为前差压ΔP1，第二压力探头与第三压力探头之间的差压为后差压ΔP2。

5.根据权利要求3所述的异型文丘里流量计，其特征在于：所述压力监测器为2个压差 传感器，分别为第一压差传感器和第二压差传感器，第一压差传感器用于测量前直管段上 距离收缩段入口1D距离处与喉部段上距离收缩段出口1d距离处的压差，为前差压ΔP1，第 二压差传感器用于测量喉部段上距离收缩段出口1d距离处与后直管段上距离扩张段出口 6D距离处的压差，为后差压ΔP2。

6.根据权利要求1-5任一项权利要求所述的异型文丘里流量计，其特征在于：所述异型 文丘里流量计还包含温度探头，该温度探头用于测量介质温度。

7.一种测量多相流中气相质量流量和液相质量流量的方法，其使用如权利要求4或5所 述的异型文丘里流量计，并根据以下公式来计算气相质量流量Q_g和总质量流量Q_m：

其中，分别是前差压值和后差压值；D为前直管段直径，β为喉部段直径d与前直 管段直径D之比，即β=d/D；为热膨胀系数；分别为工况下气相密度和液相密度，由气 相和液相各自的标况密度值经PVT换算到工况下而得到，作为常数使用；分别为收缩 段和扩张段的流出系数，通过实验标定的方法来获得其关于雷诺数Re的表达式，上述方程 组中未知数只有四个，分别是气相质量流量，总质量流量，工况混和密度，干度x， 联立求解上面四个等式组成的方程组即可得到气相质量流量Q_g和总质量流量Q_m，进而得到 液相质量流量Q_l=Q_m-Q_g。