基于小波多尺度分解的液固体系声发射信号特征分析

在玻璃微珠-水两相搅拌体系中,利用宽带声发射传感器高速采集声发射信号,选择Db8小波基函数对信号进行10层分解,提取各尺度信号能量及能量占比等特征量,研究了特征量随搅拌速度、测量点位置、玻璃微珠质量和粒径的变化规律。结果表明,由玻璃微珠碰撞内壁面造成的声发射信号能量主要集中在D7~D10等四个尺度;随玻璃微珠质量增加,多测量点各尺度信号能量值较单测量点值显示出更良好的线性关系,且不同粒径下的能量占比特征量均各自趋于一个较为稳定的数值范围,可用来表征粒径变化的规律性。实验结果为后续利用声发射信号测量多颗粒系粒径提供了的实验依据。     

射流卷吸边界层内相干结构的实验研究

在轴对称水射流实验台上，采用单帧长曝光图像法，测量了出口Reynolds数在1849~2509范围内的卷吸边界层内流场结构。发现在流向距离L=2D~3.5D，径向距离H=D~1.25D的区域内，流场中吞噬作用和侵蚀作用两种卷吸模式交替出现。分析得到，当Re>1915时，吞噬作用所占的比例随着Re的增大而增大，当Re>2311之后，Reynolds数对该结构发生概率的影响降低；通过快速傅里叶变换得到该相干结构发生的频率在10～19Hz之间；吞噬作用发生的同时在流场中观测到一些特殊涡结构。同时采用运动单帧长曝光图像法对射流流场进行拉格朗日法观测，发现射流流场中的涡结构一般存在于湍流与非湍流界面附近。     

燃烧煤粉颗粒的粒度速度测量方法

基于煤粉火焰辐射特性,提出了蓝色背光照明成像的方法,可以避免或减少火焰自发光的影响,直接获得单个固体煤颗粒的静态或动态影像。采用单帧长曝光的测量方法,从煤粉颗粒的运动轨迹中同时获得燃烧中煤颗粒的粒度和速度。在基于Mc Kenna燃烧器的平面火焰携带流燃烧器系统中,用工业相机对煤粉燃烧进行实验研究,并获得了燃烧器出口不同距离处燃煤颗粒的粒度和速度信息。紧邻出口的粒径测量结果与送入给料器前的煤样筛分粒度范围相符,粒度和速度随高度变化的趋势也证明了该方法的可行性。该方法的提出为煤粉燃烧过程的可视化测量研究奠定了基础。     

激光光谱法同步测量尿素水溶液液膜厚度与浓度

对尿素水溶液液膜厚度和浓度进行定量分析在工业应用中至关重要,而传统的测量方法只能对液膜厚度和浓度分别进行测量。提出了一种用于尿素水溶液液膜厚度和浓度高精度同步在线测量的新方法。通过灵敏度分析和内部交叉验证,选取了测量精度及灵敏度最高的一对波长组合(7040.75 cm-1与6761.00 cm-1)。由内部交叉验证可知,该方法测量液膜厚度误差小于1.40%,浓度误差小于5.76%。     

锅炉设计算法在火焰监测中的应用

基于光纤光谱仪的光谱分析 ,火焰监测系统可实时监测锅炉火焰各特征区的平均温度和火焰黑度。在此基础上 ,笔者利用锅炉炉膛的一些设计参数和设计算法重新计算了炉膛出口烟气温度等参数 ,并简要介绍了数值模拟结果。最后讨论了炉膛出口烟气温度的新计算值的意义 ,结合实践提出了炉膛污染指数这一新概念。这为以后的工程设计提供了依据。     

宽频超声衰减法测量河流泥沙粒径分布

为了研究宽频超声波通过河流泥沙悬浊液的声衰减谱中包含泥沙的颗粒粒度信息,采用超声耦合相模型和散射模型的叠加描述河流泥沙悬浊液中超声衰减行为,宽频超声换能器测量得到2～7.5MHz间泥沙悬浊液声衰减谱,结合独立模式的最优正则化反演算法,获得了相同体积浓度、不同粒径分布下和相同粒径分布、不同体积浓度下泥沙的颗粒粒径分布。结果表明,宽频超声衰减法能较好地区分3种不同粒径分布的泥沙,并且在体积浓为3.8%～8.5%范围间,测量得到的平均粒径受浓度变化影响较小。将超声法测量结果与显微镜图像法测量结果相比较,两种方法得到的粒径分布趋势较为一致,平均粒径较为吻合。     

对黄河泥沙的不同粒度测试方法比较

为了比较不同粒度测试方法测量同一样品的结果差异,本文中采用500目筛网过筛后的黄河泥沙作为测量样品,分别采用显微镜图像法、沉降法、小角前向散射法、电阻法、超声法对其进行了测量,分析了不同测量方法结果之间的差异。结果表明,测量原理和分析手段是带来测试结果差异的主要原因,此外泥沙颗粒形状的不规则性也带来较大影响。     

直接空冷汽轮机末级蒸汽异质／均质成核凝结过程的在线测量

采用新研制的改进型联合探针测量了某300 MW直接空冷机组低压汽轮机末级后部分区域变背压过程中的汽流参数,包括马赫数、攻角、偏转角、静压、流速和蒸汽湿度及水滴尺寸等参数.结果表明:空冷低压汽轮机末级在较高背压时并不处于湿蒸汽状态,随背压降低先出现异质成核凝结,而后才出现均质自发成核凝结.2种凝结状态之间存在着2种凝结机理共存的阶段,在此阶段凝结会出现很大波动.异质成核凝结产生的水滴尺寸大于均质自发成核凝结的水滴.     

利用LabVIEW确定超声相速度谱和反射波相位谱

基于LabVIEW这一图形化编程语言在信号测量与处理方面的独特优势,通过变声程的方式,以蒙牛全脂鲜奶为检测对象,利用反射波相位谱方法获得某固定温度下超声波在牛奶中的相速度谱,为通过测量牛奶中的声速来测定牛奶相关指标提供依据。     

基于TDLAS技术在线测量气流道内液膜动态厚度

在液膜厚度测量时,通过选取液态水吸收截面不同的两个波长可消除除液态水吸收以外的其他信号衰减所造成的影响,如轻微的光束转向现象。但该方法仍较难消除在液膜蒸发过程后期由于液膜收缩所造成剧烈的光束转向现象的影响。基于双波长可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)技术测量透明石英玻璃板上液膜蒸发过程中膜厚的变化,并同时用图像法追踪液膜形状的变化,对剧烈的光束转向现象进行研究。在此基础上,通过在光电探测器前放置积分球,对已有的TDLAS液膜测量系统进行优化,以消除剧烈光束转向现象对膜厚测量的影响,并利用该系统分别测量了气流道内液膜形成过程和蒸发过程中液膜的厚度变化。