气液环状流是一种常见的流型,广泛存在于诸多领域的热交换设备中。环状流中液相流动与多种物理过程关系密切,实现对管内环状流液相流量的精确测量对两相流现象的研究很重要。实现对液膜厚度和速度的精确测量能够深入理解两相流动中液相流动特征的细节,因此需要加以关注。近年来,随着数字摄像技术的发展,数字剪影方法逐渐在液膜厚度测量领域应用。使用T形管作为基本元件对管内环状流实现流量测量,测量方法是对液体进行染色后,使用高速摄像机在可见光环境下对环状流进行拍摄,通过基于数字剪影法的处理方法对图片的实现对环状流液相流量的测量。以Beer-Lambert定律为基础,使用光场拟合算法、透视变换算法后计算得到每个像素上的液膜厚度,积分后求出截面含液率;利用互相关图像特征匹配算法选择适当的移动窗口大小,求出管内的液相速度;最后在评估主支管内速度和液膜厚度的稳定性后,得出液相质量流量,与实验测量数据比较后偏差小于5%。同时运用文中提出的测量方法对T形管内稳定工况和变工况下的数据进行分析。在稳定工况下分别分析液膜速度与厚度随时间的波动情况;在变工况下的分析管内各部分的气液流量、液膜厚度和流动速度的变化情况,重点在于分析进口工况变化时液膜参数的变化规律,最后总结得出变化趋势。研究结果表明,在实验范围内的工况下在T形管进口的气液流量稳定的工况下,管内三个部分的液膜厚度都随着时间呈现无规律的波动,其中主管下部液膜厚度随时间波动最剧烈,而主管上部液膜厚度波动最不明显,通过计算不同时刻下管内三个部分的液膜厚度平均值,可以发现各部分平均厚度值较为稳定。进口气体流量不变(即进口气体流量130m3/h)增加进水量的情况下,管内各部分的液膜厚度都呈现增加趋势,且主管下部液膜厚度最大,主管上部液膜厚度最小;主管下部和上部的液膜速度都呈现先增加后减小的趋势,支管内速度呈现先增加后恒定的趋势,支管内速度最大,主管上部最小。在增加入口进气量的工况下(即进口气体流量依次为110m3/h、110nm3/h、130m3/h),支管内液相流量随之增加,而主管上部的流量减少;在同一进水量下随着进气流量的增加,T形管内各部分的液膜厚度都呈现减小趋势,而液膜速度都呈现增加的趋势。本文对用于测量环状流的流量测量方法做了较基础的研究,并对实验结果进行了分析,为今后的深入研究提供了思路和方法。