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J-GLOBAL ID：202102240119020827   整理番号：21A2525678

垂直小管における気液二相流の圧力損失予測モデルを評価するためのコンダクタンスセンサと結合した差圧センサ【JST・京大機械翻訳】

A Differential Pressure Sensor Coupled with Conductance Sensors to Evaluate Pressure Drop Prediction Models of Gas-Water Two-Phase Flow in a Vertical Small Pipe

著者 (4件)： Deng Yuan-Rong ,  Jin Ning-De ,  Yang Qiu-Yi ,  Wang Da-Yang
資料名： Sensors (Web)  (Sensors (Web))
巻： 19  号： 12  ページ： 2723  発行年： 2019年 
JST資料番号： U7015A  ISSN： 1424-8220  CODEN： SENSC9  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： スイス (CHE)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： パイプ内部の流体流を評価するための生産検層のプロセスにおいて,小さな測定管を通過するすべての流れを強制する検層ツールは,一般に混合密度を測定するために利用される。これらの検層ツールでは,小径管内の流体流現象を研究し,圧力降下の予測精度を改善することは,混合密度を正確に測定するのに有益である。本論文では,圧力降下予測システムを,8電極回転電場コンダクタンスセンサ(REFCS),プラグイン交差相関コンダクタンスセンサ,および差圧センサの組合せに基づいて設計した。この組み合わせは,入口流速が既知である既存の圧力降下予測モデルの限界を克服する。実験は内径20mmの小型パイプを有するフローループ設備で行った。組合せセンサの応答を収集した。REFCSを用いて流れパターンを同定し,水ホールドアップを測定した。5つの流れパターンが,再帰プロット法,すなわち,スラグ流,気泡流,チャーン流,気泡-スラグ遷移流,およびスラグ-チャーン遷移流によって同定される。二相流の混合比をプラグインコンダクタンスセンサによって決定した。差圧センサは差圧変動信号を提供した。圧力降下の予測の5つのモデルを評価した。気体-水二相流の混合摩擦係数を,最適モデルを用いた測定パラメータおよび流れパターン同定に基づくフィッティング法によって得た。次に,圧力降下をコンダクタンスセンサの測定結果とフィッティング関係に従って予測することができた。圧力降下予測の結果は,Ansariらによって提案されたモデルが,2.632%未満の絶対平均パーセント偏差(AAPD)を有する他の4つの差圧モデルと比較して,より高い精度を提示することを示した。さらに,Zhang et al.モデルの圧力降下予測の精度を,混合摩擦係数を用いて改善した。Copyright 2021 The Author(s) All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 気泡 ,  *二相流 ,  摩擦係数 ,  *気液二相流 ,  遷移流 ,  スラグ ,  検層 ,  入口流 ,  流れ分布 ,  スラグ流 ,  気泡流 ,  *コンダクタンス ,  *予測モデル
準シソーラス用語： チャーン流 ,  *差圧 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (4件)： ガス-水二相流 ,  圧力損失予測モデル ,  コンダクタンスセンサと結合した微分圧力 ,  二相流混合摩擦係数

分類 (3件)： 力,仕事量,圧力,摩擦の計測法・機器  (AD05050V) ,  計測機器一般  (AD02000X) ,  温度測定,温度計  (AD06010K)

引用文献 (37件)：

• Zhai, L.S.; Bian, P.; Han, Y.F.; Jin, N.D. The measurement of gas-liquid two-phase flows in a small diameter pipe using a dual-sensor multi-electrode conductance probe. Meas. Sci. Technol. 2016, 27, 045101.
• Gao, Z.K.; Yang, Y.; Zhai, L.S.; Jin, N.D.; Chen, G. A four-sector conductance method for measuring and characterizing low-velocity oil-water two-phase flows. IEEE Trans. Instrum. Meas. 2016, 65, 1690-1697.
• Merilo, M.; Dechene, R.L.; Cichowlas, W.M. Void fraction measurement with rotating electric field conductance gauge. J. Heat Trans. 1977, 99, 2.
• Rocha, M.S.; Simões-Moreira, J.R. Void fraction measurement and signal analysis from multiple-electrode impedance sensors. Heat Transf. Eng. 2008, 29, 12.
• Zhuang, L.X.; Jin, N.D.; Zhao, A.; Gao, Z.K.; Zhai, L.S.; Tang, Y. Nonlinear multi-scale dynamic stability of oil-gas-water three-phase flow in vertical upward pipe. Chem. Eng. J. 2016, 302, 595-608.

タイトルに関連する用語 (6件)： 垂直 ,  気液二相流 ,  圧力損失 ,  予測モデル ,  評価 ,  差圧センサ