| 講演名 | 2023-02-28 パルス超音波を用いた気液二相流量計測に関する検討 荘司 成熙(東工大), 木倉 宏成(東工大), |
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| 抄録(和) | 気液二相流は工業的な流れでよくみられる基本的な流体現象であり，特に，気液二相流現象を利用したガスリフトポンプにおいて，その性能は管内における二相流量や流動様式に依存することから，管内二相流を非侵襲的にモニタリングする手法が必要である．そこで，本研究では管内状況を非侵襲的に計測可能な超音波に着目し，超音波による気液二相流中における気相流量を計測するシステムを開発した．本研究では，対向させたトランスデューサペアを用い，パルスエコー法およびパルスドップラー法を組み合わせた気相ボイド率と流速分布の同時計測システムを構築した．さらに，これら情報を用いることで，気相流量へと換算した．本計測システムによる気相流量計測精度について検証するため，内径50mm円管内に空気−水二相流を発生させ，各空気流量において本システムにより流量計測を行った．その結果，本システムにより±15%以内の相対誤差で二相流中における気相流量の計測が可能であることを示した． |
| 抄録(英) | Gas-liquid two-phase flow is a fundamental fluid phenomenon commonly observed in industrial flows. In gas-lift pumps which utilize gas-liquid two-phase flow, the performance depends on the two-phase flowrate and flow pattern in the pipe. Therefore, a non-invasive monitoring method of the two-phase flow in the pipe is necessary. In this study, we focused on ultrasonic measurement techniques, which can be used to noninvasively measure conditions inside a pipe, and developed a measurement system to measure gas-phase flowrate in gas-liquid two-phase flow using pulsed ultrasound. A simultaneous measurement system of gas-phase void fraction and flow velocity distribution was constructed by combining the pulse-echo and pulsed Doppler methods using opposed transducer pair. Furthermore, gas-phase flowrate was computed by integrating this information with respect to the pipe cross section. To verify the accuracy of the gas flowrate measurement, an air-water two-phase flow was generated in a pipe with inner diameter of 50 mm, and the air flowrate was measured at each flowrate condition using this system. The results showed that the system was able to measure the gas flowrate in two-phase flow with a relative error within ±15%. |
| キーワード(和) | 気液二相流 / 流量計測 / パルスエコー法 / パルスドップラー法 |
| キーワード(英) | Gas-Liquid Two-Phase Flow / Flowrate / Pulse-Echo Method / Pulsed Doppler Method |
| 資料番号 | US2022-76 |
| 発行日 | 2023-02-21 (US) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | US |
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| 開催期間 | 2023/2/28(から1日開催) |
| 開催地（和） | 近畿大学 東大阪キャンパス |
| 開催地（英） | Kindai University (Higashi-osaka) |
| テーマ（和） | アコースティックイメージング，非破壊検査，医用超音波，超音波一般 (共催：日本非破壊検査協会超音波部門，日本超音波医学会基礎技術研究会，日本音響学会アコースティックイメージング研究会) |
| テーマ（英） | Acoustic imaging, NDT, Ultrasound in medicine, Ultrasonics, etc. |
| 委員長氏名（和） | 中村 健太郎(東工大) |
| 委員長氏名（英） | Kentaro Nakamura(Tokyo Inst. of Tech.) |
| 副委員長氏名（和） | 小池 義和(芝浦工大) / 渡部 泰明(都立大) |
| 副委員長氏名（英） | Yoshikazu Koike(Shibaura Inst. of Tech.) / Yasuaki Watanabe(Tokyo Metropolitan Univ.) |
| 幹事氏名（和） | 吉澤 晋(東北大) / 平田 慎之介(千葉大) |
| 幹事氏名（英） | Shin Yoshizawa(Tohoku Univ.) / Shinnosuke Hirata(Chiba Univ.) |
| 幹事補佐氏名（和） | 大久保 寛(都立大) |
| 幹事補佐氏名（英） | Kan Okubo(Tokyo Metropolitan Univ.) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Ultrasonics |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | パルス超音波を用いた気液二相流量計測に関する検討 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Study on Gas-Liquid Two-Phase Flowrate Measurement with Pulsed Ultrasound |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | 気液二相流 / Gas-Liquid Two-Phase Flow |
| キーワード(2)（和/英） | 流量計測 / Flowrate |
| キーワード(3)（和/英） | パルスエコー法 / Pulse-Echo Method |
| キーワード(4)（和/英） | パルスドップラー法 / Pulsed Doppler Method |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 荘司 成熙 / Naruki Shoji |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 東京工業大学(略称：東工大) Tokyo Institute of Technology(略称：Tokyo Tech) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 木倉 宏成 / Hiroshige Kikura |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 東京工業大学(略称：東工大) Tokyo Institute of Technology(略称：Tokyo Tech) |
| 発表年月日 | 2023-02-28 |
| 資料番号 | US2022-76 |
| 巻番号（vol） | vol.122 |
| 号番号（no） | US-391 |
| ページ範囲 | pp.1-6(US), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2023-02-21 (US) |