6.12. Вимірювання витрати багатофазних середовищ. 6.12.1 Загальна характеристика багатофазних потоків
Багатофазні потоки дістали великого поширення. Навіть звичайні потоки рідини, газу або пари, що проходять у трубах і які беруться за однофазні, насправді в дуже багатьох випадках містять тією чи іншою мірою домішки іншої фази. Так, разом з газом звичайно рухається в невеликій кількості вода, що конденсується при зниженні температури з водяної пари. Водяні ж потоки нерідко містять повітря, що захоплюється цим потоком. Однак при вимірюванні витрати подібних середовищ особливих труднощів не виникає і їх при цьому можна розглядати як однофазні.
Інше положення спостерігається при вимірюванні витрати дійсно багатофазних середовищ. Тут нерідко виникають дуже великі труднощі, що залежать як від роду цих середовищ, так і від процентного вмісту окремих фаз, а також характеру їх розподілу в потоці.
Багатофазні середовища поділяються на дво- і трифазні. Перші залежно від роду фаз можуть бути трьох, типів: суміш рідини і твердої фази, суміш газу і твердої фази і суміш рідини з газом або парою.
Особливо часто трапляються двофазні середовища першого типу. Вони мають місце при гідротранспорті всіляких твердих і волокнистих речовин. Іноді гідросуміші називають пульпами: металургійної, кам'яновугільної, целюлозно-паперової і т.д. Властивості гідросумішей визначаються концентрацією, гранулометричним складом і властивостями твердої фази.
Прикладом двофазного середовища, що являє собою суміш твердої і газоподібної фаз, є пиловугільне паливо. Вугілля, попередньо розмелене до порошкоподібного стану, захоплюється повітряним потоком, створюваним повітродувкою, і подається в топку парового казана. Подібні ж двофазні суміші мають місце при пневмотранспорті борошна, цементу і інших речовин.
Дуже важливе значення в техніці має третій тип двофазних середовищ, а саме: суміші рідини з газом або парою. Нафта зі свердловини завжди надходить із газом. При цьому виникає досить важливе завдання вимірювання витрати двофазних нафтогазових сумішей. Крім того, у багатьох технологічних процесах, наприклад при сушінні, а також в опалювальних системах широко застосовується волога насичена пара. Вимірювання її витрати також є актуальним завданням.
У ряді випадків виникає необхідність вимірювання витрати трифазної або трикомпонентної суміші. Так, у багатьох гідросумішах поряд із твердою і рідкою фазами є ще і газова фаза - повітря. Подібні речовини називають газованими пульпами. Продукт вихідний з нафтових свердловин, як правило, складається не тільки з нафти і газу, але і супровідної їм води, тобто є трикомпонентним.