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。     

超声脉冲反射法和激光吸收光谱法同步测量流动液膜厚度

液膜流动现象在工业过程中广泛存在,对流动液膜厚度测量方法的测量研究至关重要。首先利用已知液膜厚度的标准具(100~1000μm)对超声脉冲反射法和激光吸收光谱法精度进行验证;结果表明,超声脉冲反射法测量液膜厚度的平均测量误差为1.07%,激光吸收光谱法测量液膜厚度的平均测量误差为1.29%。同时结合两种方法对流动液膜进行研究,结果表明,当液膜在低速/中速/高速流动时,两种方法测量流动液膜的平均厚度吻合良好,平均厚度差值分别为16.59、16.26、13.36μm,流动液膜厚度的标准方差的相对偏差分别为0.29%、7.71%、25.37%,且在三种不同速度下两种方法测得在1s的周期内液膜波动次数一致。     

光阻法颗粒粒径测量验证实验

针对低浓度液体介质中颗粒物的数目和粒径检测问题,基于几何光学原理和Mie光散射理论分析,研究光阻法对球形颗粒的检测,采用角散射并结合图像法验证信号测量的一致性。搭建了一套能采用3种方法同步测试的实验系统,通过对实验测得的6种标准颗粒的光阻信号进行标定,对不同标准颗粒脉冲幅值进行统计平均后拟合和优化,通过拟合公式进一步测定了其他颗粒的粒径。结果表明,对于标称为15.0μm和63.6μm标准颗粒的数目中位径与标称值偏差均小于2%,同时对于混合颗粒也具有较好的区分能力。     

低压汽轮机内湿蒸汽两相流测量

报道了作者近年来在低压汽轮机内湿蒸汽两相流测量技术方面的进展。由于湿蒸汽两相流中的 1次水滴、2次水滴和流场密切相关 ,作者研制了能同时测量 1次水滴、2次水滴和流场所有参数的集成化探针 ,并在 35 0MW和 2 0 0MW汽轮机上作了实测 ,得到了 1次水滴的尺寸和浓度 ,2次水滴的尺寸、速度和流动方向 ,以及流场的各参数     

超声衰减法测量颗粒粒度大小

提出一种基于两个频率下超声衰减系数测量,并结合ECAH超声衰减模型得到悬浊液中颗粒平均粒径的方法.并通过对亚微米范围的钛白粉悬浊液在1和2MHz频率下进行测量.测量结果与消光法测量进行对比,表明该方法应用到颗粒粒度大小测量是切实可行的.     

消光测粒反演方法的正则化参数优化

独立模式反演算法求解消光法颗粒粒径测量中病态反演问题,参数优化线准则的参数优化性能,通过数值模拟和实测数据验证,讨论了上述准则在消光法测粒反演中的应用.表明它们均具有一定的数据误差自适应能力.结合Twomey-NNLS算法,对单峰分布颗粒系给出合理的反演结果.     

基于多方法集成的烟气、烟尘排放监测系统

根据SO2和NOx以及烟尘分别在不同光谱波段具有吸收和散射特性的特点,对同一测量光谱分别用差分吸收光谱法(DOAS)和多波长消光法进行数据处理,并辅之互相关法,可同时监测SO2、NOx和烟尘的浓度、烟尘粒度以及总排放量。基于这些方法,研制了一套直接在线烟气连续监测系统(CEMS)。在一采暖锅炉上成功地进行了不同运行工况下现场较长时间连续监测。     

强烟尘水滴干扰下DOAS法在线测量NO质量浓度的研究

在高浓度烟尘、水汽液滴和NO共存的工况下,采用差分吸收光谱法研究和分析了不同质量浓度NO的吸收光谱特性,提出了一种基于差分吸收光谱法的NO质量浓度反演算法;同时,利用信噪比对小波分解时小波母函数的选取进行了比较.结果表明：在对NO吸收光谱进行小波分解后,即使在干扰颗粒质量浓度较大时,某些特征波长点处的小波系数高频细节分量与未受干扰的NO吸收光谱的小波系数高频细节分量有较好的重合;通过对小波分解时小波母函数选取的比较,可以获得适用于此反演算法的最优小波母函数sym10,它可以有效消除烟尘、水汽液滴的干扰影响,而且测量误差在允许范围内,能够满足烟尘排放监测要求.     

一种颗粒系超声衰减谱的改进计算方法

Epstein和Carhart,Allegra和Hawley先后研究建立起的超声谱颗粒粒径测量的经典理论模型——ECAH,针对直接求解ECAH理论模型预测颗粒两相系中物理量声衰减系数时出现的困难,通过构造与Bessel（Hankel）函数有关的新变量,改造原有系数矩阵,降低矩阵的条件数,避免了数值溢出问题,拓展该模型的计算范围至频率100MHz和毫米级颗粒,通过与BLBL（Bouguer-Lambert-Beer-Law）散射方法的比较验证了文中提出的改进方法的有效性。