基于超声波声速法的气液两相流湿度测量技术可行性研究

来源：核动力工程杂志2020年第3期北京时间：

作者：冷 洁, 胡雪音, 田瑞峰

摘要：蒸汽是汽轮机的重要工作介质，蒸汽湿度会直接影响汽轮机组的安全和经济运行，因此实现蒸汽湿度的可靠、在线测量具有重要意义。为了验证基于超声波声速法的气液两相流湿度测量技术可行性，首先通过引入一些必要假设条件，初步提出了声速法湿度测量技术理论模型，理论分析表明，介质湿度仅是关于声速、温度和压力3个直接变量的函数，直接测量变量较少，模型整体结构比较清晰；在此基础上，以空气-液滴为对象开展冷态实验研究，进一步验证了该技术方案的可行性。实验研究结果表明，随着湿度的增加，介质声速逐渐减小，两者具有较强的线性关系，在0~20%的湿度范围内，声速变化量约为22 m/s，基于超声波声速法的两相流湿度测量技术具有一定可行性。

关键词：气液两相流, 湿度, 超声波声速法