1.一种基于竖直文丘里管的气液段塞流流量在线测量方法,其特征在于,具体步骤为:步骤1,竖直设置文丘里管1,使气液段塞流竖直向上流经文丘里管1,测量文丘里管1内上游一端的段塞流压力PTP、下游一端的段塞流温度TTP和上游一端的段塞流截面含气率αG;
步骤2,由段塞流压力PTP、段塞流温度TTP计算得到气体密度ρG、液体的密度ρL及液相粘度μL;
步骤3,根据段塞流截面含气率αG、气体密度ρG和液体的密度ρL获得气液混合物密度ρTP;
步骤4,根据液相粘度μL、无量纲单相压降P*与液相雷诺数Re的关系、两相流压降乘子与截面含气率αG的关系获取液相表观流速USL,进而得到液相质量流量mL;
步骤5,根据液相表观流速USL、无量纲两相压降 与气液相表观流速之比U*的关系通过迭代获取气相表观流速USG,进而得到气相质量流量mG。
2.如权利要求1所述的一种基于竖直文丘里管的气液段塞流流量在线测量方法,其特征在于,所述步骤3中气液混合物密度ρTP的计算公式为:ρTP=ρGαG+ρL(1-αG) (1)。
3.如权利要求1所述的一种基于竖直文丘里管的气液段塞流流量在线测量方法,其特征在于,所述步骤4中无量纲单相压降P*与液相雷诺数Re的关系为:式中,ΔPL0为液相单独流过文丘里管时的压降;USL为液相表观流速;a1和b1均为常数,液相雷诺数Re定义为Re=ρLUSLD/μL,其中,D为管道内径;
其中两相流压降乘子 与截面含气率αG的关系:
式中,ΔPTP为气液两相流过文丘里管时的压降;a2和b2均为常数;
经联立公式(2)与(3)求解可得液相表观流速USL的值,进一步通过公式(4)可求得液相质量流量mL:mL=πD2ρLUSL/4 (4)。
4.如权利要求1所述的一种基于竖直文丘里管的气液段塞流流量在线测量方法,其特征在于,所述步骤5中无量纲两相压降 与气液相表观流速之比U*的关系为:式中,USG为气相表观流速;U*为气、液相表观流速之比,U*=USG/USL;a3和b3均为常数;
将步骤4获得的液相表观流速USL代入到公式(5)中,通过迭代即可获得气相表观流速USG,进而通过公式(6)得到气相质量流量mG:mG=πD2ρGUSG/4 (6)。