气液两相流广泛存在于工业生产中,随着工业发展和管理优化的需求,迫切需要开发一种高精度的在线计量装置代替传统两相流分离计量装置。本文从两相流在节流装置中的压降变化特性着手,应用FLUENT数值模拟和实验结合的方法对两相流在文丘利喷嘴的节流特性进行研究,并根据研究结果,提出单节流装置压差波动计量和双压差计量两种计量方法,实现两相流的不分离在线计量。建立了Mixture模型,模拟了气液两相流通过文丘利喷嘴的流动特性。考察了相同流量条件下,单相气体、单相液体以及两相流分别流过文丘利喷嘴时的压降特性对比;研究了不同气、液流量下两相流经过喷嘴的压降变化关系;揭示了两相流流过喷嘴的速度场的演化规律。模拟结果表明,两相流流过喷嘴的压降比单相流大的多,若固定其中一相,增加另一相的流量,两相流经过喷嘴的压降变大;文丘利喷嘴的节流比越小,压降变化越明显;两相流流经喷嘴喉部时,流速激增,两相流中的折算气速和折算液速在管道横截面上速度由外向内逐渐变大。试制了d=12.2mm和d=7.26mm两种喉部直径的文丘利喷嘴,并在气液两相流试验环道上开展了实验测试,研究了不同气液流量下文丘利喷嘴的流动特性。测试管道直径D=40mm,实验介质为空气和水。实验研究了两相流流过文丘利节流元件时管壁压降的影响因素,实验发现表征两相流的压降参数分气相折算系数与洛-玛参数、气体弗劳德数Fr_g、工作压力、喷嘴的节流比β有关。建立了两相流流过文丘利喷嘴的静压降计算式,并与经典的文丘利压降相关式进行对比,结果显示本文拟合的压降计算式均方根误差最小为0.103和0.073。研究两相流压差波动与两相流干度的关系,并根据两相流经过节流元件后的压差值、压差波动特性,提出测量两相流流量的新方法,实验验证气相质量流量测量误差在±9%以内,液相质量流量测量误差在±7%以内。进行了双节流元件双压差流量计量实验研究,并采用双节流装置连续迭代法,对传统的流量测量方法进行了改进。双压差法测气相质量流量的误差±10%以内,液相质量流量误差在±9%以内。与其他计量方式相比,文丘利喷嘴具有结构简单、使用方便、计量成本低等诸多优点,通过进一步优化喷嘴结构,建立更为准确的压降-流量关系式,有望进一步提高其计量精度,为油气产量的动态监测提供装备支持。