涡街流量计测量气固两相流量依据系统中操作压力的高低,可以分为正压式系统和负压式系统。涡街流量计在混相流体中的应用是很普遍的,保证计量的准确性,必须做好实验验证。图8. 17所示是英国 Brandford大学自动控制系建造的一套负压式气-固两相流实验装置。
整个试验系统是在一台大马力真空泵造成的负压(一21kPa)下进行。该系统的实验管道直径为76mm的钢管,最大水平试验管段的长度为26m,最大垂直实验管道长度为 6. 4m。
被测试的气-固两相流体是空气和固体塑料颗粒组成的混合物。
空气在真空泵的抽取下,经过电加热器预热后,进入实验管段。调节电加热器的功率, 可使进人试验管段的空气温度在室温至70X:范围内变化。空气的体积流量用标准孔板流量计测量。 空气的流率可由气动调节阀的开度予以控制。最大空气体积流率为1.42?1.99m3/min考虑到空气温度的变化,该变化中空气的质量流率可以在91?409kg/h的范围内调节。
塑料颗粒的尺寸是在5um?0.5cm范围内变化。塑料颗粒从料仓下方放落到螺旋推进器内后,被推进器连续推出,并经皮带电子秤称重后掉入漏斗,随即被系统内的负压吸入实 验管道,与空气混合成气-固两相流。单位时间内塑料颗粒的进料量可以通过改变螺旋推进器的转速加以控制。
该气-固两相流实验装置的运行除真空泵是人工启动外其余的所有操作,包括流量范围(空气流量,塑料颗粒的进料量)的预先设定、每种流动状态下测量次数的设定、数据采 集和处理等,都是在MINC-11小型计算机控制下自动进行。在每次测量中,上、下游传感器输出的流动噪声信号间互相关函数的计算,是由5420A型(H/P公司)信号分析器在MINC-11数字计算机的指令控制下完成的。
在实验管段的中部,装有一段透明的管道,既可供实验人员观察管道内气-固两相流的流动状态,也可供激光多普勒流速计测量流速廓形用的透明窗口。该试验装置可以标定的相关流量测量系统分别有电动力学传感器和圆环式电容传感器。