气/固两相流固相浓度传感器的研究

设计了一种新型测量气／固两相流固相浓度的螺旋极板电容传感器，并通过实验得出提高传感器检测场灵敏度空间分布均匀性及克服边缘效应对检测精度影响的方法。     

气／固两相流流速的相关测量

本文就管道内固体物料(气/固两相流)流速的相关测量技术进行了探讨和研究,并设计和制作了一种新型电容传感器、变换器、以及全软件式实时相关器(包括接口电路和相关软件),相关测速误差约±1%。     

梯度相关法测量两相流流量的精度与离散性研究

借助一种新的传感器布置与信号处理方法,能够测量真正的平均流速与流量。通过对气一固两相流体的实验研究,证明了梯度相关理论与实验相符。针对长时间连续测量中出现的互协方差梯度波动问题,对光学传感器的数学模型与互协方差梯度计算方法进行了修正,提高了测量精度。     

工业管流电容测量技术中的电导效应及克服方法

本论述了用电容法测量液固两相流相浓度时电导效应的影响，从理论上推导出克服这种影响的方法，并介绍了作在纸浆浓度传感器研究中所采用的克服电导效应的措施。     

气液两相低温流体空泡率测量技术及其进展

对目前几种用于测量低温气液两相流空泡率方法的基本原理、传感器结构及国内外研究情况进行了综述,包括辐射法(射线吸收法)、微波法、射频法、电容法,分析了4种方法的优缺点,在比较4种方法的基础上,提出了目前采用电容传感器测量气液两相低温液体空泡率的优势及设计准则.     

基于数值模拟方法的循环流化床的颗粒特性分析

主要采用数值模拟的方法,以一台75t/h级额定蒸发量为90t/h次高压,自然循环、单炉膛、平衡通风、半露天布置、全钢架悬吊结构,燃料发热量为3000大卡,燃料采用混煤(50%)和煤泥(50%)混合燃烧,固态排渣,配国产15MW抽凝式汽轮发电机组的循环流化床锅炉为研究对象,从判断高浓度颗粒相的方法、高浓度气固流动的数值研究以及气固两相间的耦合三方面出发,对其高浓度颗粒相进行模拟分析,以得到循环流化床的浓相气固两相流动特性。     

液固两相流超声断面成像装置的研究

以水、泥沙构成的液固两相流为研究对象,制作了压电超声传感器、传感器阵列及超声波收发电路,构成了两相流断面超声投影数据采集系统,实现了计算机高速数据采集。实验验证,设计的压电传感器谐振频率达到200 kHz,发射角度大,接收灵敏度高;采用RC滤波方法,能够有效地滤除接收传感器受到的工频电磁干扰信号;收发传感器交替排列的传感阵列既可以获得最大数量的投影数据,又可以使强弱电电路分离,免受互扰;采集的投影数据能够反映固相流动状况。     

基于声发射技术的气液两相流相含率测量方法

气液两相流动广泛存在于石油、化工、管道运输、核反应堆等领域,利用声发射检测技术的非侵入式优势,对管内两相流动系统的进行无干扰,通过检测气液两相流动噪声,实现气液两相流相含率的测量。通过提取垂直管气液两相流流动噪声信号特征参数,在时域、频域分析方面分辨单相流动与两相流动的差别,研究两相流动的流动机理、流型过渡特性、流动噪声与流动形态之间的关系。在垂直管弹状流流型下,利用重标极差分析法(R/S分析法)对所测得垂直管气液两相流流动噪声进行分析,提取的垂直管两相流声发射信号作为输入量,利用支持向量机回归的方法,克服两相流声发射信号的非线性关系,成功建立相含率测量模型。     

基于电容测量和PCA法的两相流相浓度检测方法

介绍利用电容层析成像系统阵列传感器结构和采样特点,引入主成分分析法(PCA)求取两相流相浓度的新方法.对大量测量值样本进行统计分析后,求出用测量值第一主成分求取相浓度的经验公式,仿真及静态实验表明:两者之间有着良好的对应关系,其测量结果不受两相流流型的影响,是一种有较好应用前景的测量方法.     

两相流流量测量中的梯度相关法研究

梯度相关方法克服了渡越时间相关方法的缺点，对两相流流量的测量具有重要的理论和应用价值。本文设计了阵列式电容传感器、信号测量与组合电路，建立了梯度相关模型和信号采集与处理系统。通过在两相流模拟实验装置上的试验研究，获得了时间自相关，互相关，协方差，空间相关等一组函数曲线。分析表明，设计的传感器和测量系统能有效地检测和处理梯度相关信号，本方法可用来直接测量两相流中分离相的质量流量和速度。     

有流动条件下双组分系统凝固过程的数值模拟

本文采用SIMPLE方法对有流动条件下双组分系统的凝固过程进行数值模拟，求解混合物参数的控制方程，混合物中两相的体积分数和溶质浓度利用平衡相图关系确定，控制方程用有限体积法离散，SIMPLE方法求解，对NH4Cl水溶液的流动凝固过程进行了数据模拟，给出数据求解的结果，分析了对流和输动现象对宏观相界面形态，相变速率和最终宏观的组分分凝现象的影响。     

插入式静电传感器特性研究

插入式静电传感器在测量气-固两相流参数和保证其传送安全方面有较好的应用。通过建立电极数学模型,讨论了插入式静电传感器电极的插入深度、空间滤波特性和空间灵敏度特性,得到固体颗粒位置对电极上感应电荷的影响情况、感应电极灵敏度分布规律和插入深度L与电极测量信号幅值之间关系。对于连续流动的固相颗粒,当插入式电极插入深度L为管道直径的1/2时为最佳尺寸,此时电极具有低通滤波特性。在利用电极数学模型对电极空间滤波特性理论推导的过程中获得了固相颗粒速度与测量信号截止频率的表达式。实测结果证实了电极的空间滤波特性和空间灵敏度特性。     

油水两相流浓度电容层析成像的测量方法

以8电极油水两相流电容层析成像系统为研究对象,分析了油水两相流电容层析成像系统的测量原理,依据二重积分微元原理建立了油水两相流相浓度分布信息的数学模型,采用ART图像重建的方法完成油水两相流的浓度测量,并在重建算法中引入了阈值以提高图像重建质量和含率计算的准确性,测量误差在1%左右,较好地解决了其他测量方法速度慢,成本高,安全性差等缺陷,为油水两相流浓度的测量提供了一种新方法.     

经验模态分解和空间滤波在两相流速度测量中的应用

在利用空间滤波和电容传感器测量两相流速度时,需要准确测量电容传感器输出信号的带宽.针对此问题提出一种利用经验模态分解算法来测量传感器带宽的方法.文章首先介绍电容传感器的空间滤波效应和经验模态分解的基本原理,并给出固体速度和电容传感器输出信号带宽之间的关系.然后将经验模态分解和平滑滤波器结合对测量信号进行平滑处理,测量处...     

基于近红外面源传感器的气液两相流相含率测量

针对传统近红外点对点探头传感器测量存在盲区、数据精度低等问题,提出并设计了一种基于近红外面源传感器的气液两相流相含率测量装置,并对其进行研究。该装置有效减小了近红外光的折射与反射,提高了测量的精确度。通过CFD流体仿真软件模拟了管道内流体的流动状态,并对该装置的结构进行了仿真及优化。在单相流实验的基础上进行气液两相流动态实验,得到了4路近红外信号与相含率的关系,建立了相含率测量模型,数据导入修正模型分析得到的相含率测量相对误差在±3.5%以内。     

基于十字型天线微波传感器截面含气率测量

为了克服两相流流型对气液两相流含气率的影响, 基于微波技术,设计了基于十字型天线结构的微波传感器。该传感器由水平和竖直双天线组成,可以很好地感应截面上含率值,提高测量准确性。同时对大量的截面含气率模型进行了研究,并参考科学有效的统一评价标准,通过标准装置给出体积含率得到截面含气率的参比真值。利用流动实验数据拟合得到含气率公式,并验证了公式准确性,结果表明传感器测量值与L-M模型具有很好的一致性,微波传感器测量的截面含气率的平均误差在2%以内。     

基于流体诱发管道振动的气液两相流型识别

通过对不同流型的气液两相流流经管道时诱发的管道振动特性的实验研究,提出了基于流体诱发振动的非接触式在线两相流流型识别新方法.通过安装于测试管道外壁的振动传感器测量不同流型下气液两相流诱发的振动信号;采用小波包分析提取了表征流型变化的振动信号能量特征向量;以能量特征向量作为模型输入,建立了概率神经网络模型用于识别分层流、...     

模拟炸药浆料搅拌过程的电容层析成像探索

探讨了模拟炸药浆料(液/固两相流)的滚动式搅拌过程及其物流状态电容层析成像的试验,试验结果显示该装置可以实时测量和反映管道内液固两相流动的情况,表明电容层析成像是一个具备炸药浆料这种液/固两相流搅拌过程中观测容器内流体成分分布、流速等重要信息能力的一种新的监测工具,将为观测炸药浆料搅拌过程内部行为提供了一种可视化技术,但图象分辨率有待进一步提高.     

烟气轮机内不同粒径颗粒运动规律的数值研究

基于欧拉-拉格朗日模型,对催化裂化烟气轮机内部气固两相流动特性进行数值研究;采用k-ε湍流模型和离散相模型对不同粒径颗粒在烟气轮机内的运行规律进行模拟。结果表明:烟气流道内气相速度和压力的分布是导致固相颗粒与叶片表面发生碰撞和沉积的主导因素;在动叶压力面内,粒径大于5μm的颗粒更容易与叶片表面发生碰撞,且随着粒径的增大颗粒更倾向于和叶片底部发生碰撞。     

旋风分离器内气固分离模型的研究进展

综述旋风器内气固两相分离模型相关理论研究进展的基础上,从固相颗粒物浓度的影响、固相颗粒物间的相互作用、实际分离过程中各因素的综合作用以及旋风分离器内部的气固两相流动等方面,分析和比较了各模型的建模思想和分析方法,并展望今后分离模型的发展趋势。