鼓泡流化床风帽压力信号的频谱分析

在鼓泡流化床冷态试验台上,采集不同风帽入口的压力信号.基于Matlab软件,利用自相关函数的傅里叶变换对采集的信号进行频谱分析,得到信号主频的分布范围以及对应的功率谱密度,分析了不同静床高和不同表观气速下布风板中心、边壁风帽的压力波动特性.结果表明:风帽入口压力信号的频谱变化与静床高和表观气速的变化密切相关,且压力波动信号的主频集中在0～10 Hz的范围,可为风帽压力信号的测点布置和采样频率的设置提供参考.     

鼓泡流化床风帽压力信号的小波多分辨率分析

提出通过采集流化床风帽压力信号的方法,实现对流化床内气固两相流动的状态监测.利用冷态鼓泡流化床试验台,在不同表观气速、静床高以及加料放料扰动的工况下,采集风帽压力信号并对其进行小波多分辨率分析.结果表明：低频信号pa3的变化能够很好地反映流化床内不同运行工况时的气固流动状态的变化;采用合适的方法对风帽压力信号进行分析处理,可以找到反映流化床内气固流动状态的本质特征参数;基于风帽压力信号的流化床状态监测,可很好地避免压力测点损坏的影响.     

鼓泡流化床风帽压力波动信号的小波包分析

提出通过采集、分析流化床风帽压力波动信号的方法,实现对床内气固两相流的状态监测.在冷态鼓泡流化床试验台上,对不同表现气速、不同床料粒径分布条件下的风帽压力波动信号进行采集,并采用小波包变换分析方法计算小波包各分解结点的功率谱密度值,分析了流化风速及粒径变化对鼓泡流化床压力波动特性的影响.结果表明:小波包分解低频结点的压力信号功率谱密度值P30、P31的变化与表现气速和床内物料粒径分布变化密切相关,表明基于流化床风帽压力信号的流化床状态监测方法具有可行性.     

基于小波变换的鼓泡流化床压力波动信号的分析

运用小波变换对鼓泡流化床内压力信号进行多尺度分解 ,并计算各尺度高频信号的功率谱积分 ,由此来对鼓泡床压力波动信号所含的丰富信息进行分析 ,这种分析方法充分体现了小波分析的优越性。通过对GeldartD类床料的实验、研究得出分解时选用的最佳小波基随流化速度变化的规律 ;尺度 6及尺度 5对应的高频信号分别可以表征气泡在床表面的破裂及在布风板附近的形成 ,尺度 4的高频信号是由气泡沿床层上升而引起的 ,这在以往使用傅立叶变换或只用功率谱分析是无法得出的。结果表明 ,小波变化结合功率谱分析是一种分析鼓泡流化床内压力脉动信号的有效方法     

高温鼓泡流化床的压力波动

在内径82mm，高1500mm的不锈钢流化床中，采用4种不同粒径加压流化床灰为实验物料，通过统计分析，功率谱分析和小波分析研究了流化床操作温度由室温至1000℃变化时压力波动行为。研究显示，灰在不同温度下随着流化数增加压力波动偏差增大。B类颗粒，流化数相同时，床层温度升高，压力波动标准偏差减小不明显。D类灰，当流化数相同时，床层温度升高使得压力波动标准偏差减小。在同样的温度下，随着流化数的增加，主频减小。高温鼓泡流化床压力波动信号包含低频成份和高频分份，高频成份较小。压力信号通过离散小皮变换可分解为5尺度的近似信号和1到5尺度的细节信号，5尺度细节信号图上幅值大于平均幅值的尖峰数代表了气泡生成数。     

高温鼓泡流化床的流化行为

床层温度在20－1000℃范围内,以4种粒径的煤灰为实验物料,研究了不同表观气速下最小流化速度,床层平均空隙率,压力波动标准偏差和主频的变化规律,最小流化速度随床层温度升高而减小;相同床温下,平均空隙率随表观气速升高而增大,不同床温下,压力波动偏差随流化数增加而增大。相同流化数时,B类颗粒的压力波动标准偏差受床层温度变化影响较小,而D类粒子随床层温度升高压力波动标准偏差减小,胡着流化数增加,压力波动主频减小。     

鼓泡流化床宽筛分颗粒气固两相流动的流体动力学

应用颗粒动理学，考虑气体与颗粒、颗粒组分以及组分内颗粒间的相互作用，建立宽筛分颗粒气固两相流双流体计算模型。研究鼓泡流化床内气固两相流体动力特性和颗粒分层的机理。数值模拟结果表明：鼓泡流化床内的流体动力学受颗粒尺寸分布以及颗粒间能量耗散和传递的影响。为了从基本流体动力模型中获得真实的床内气固两相流体动力行为，正确地考虑颗粒尺寸分布及颗粒能量耗散的作用是十分重要的。     

流化床风室与炉内压力波动信号的对比研究与分析

基于鼓泡流化床的冷态试验台,对流化床风室、炉内的压力信号进行采集,利用自相关函数的傅里叶变换和Welch功率谱估计法处理压力波动信号,得到了功率谱密度(power spectral density,PSD)随频率的分布情况。试验不同静床高下,研究不同压力测点的压力波动信号特性,并对风室与炉内的压力波动信号进行对比研究分析。结果表明:压力信号频谱的5~7 Hz频段表征了流化床内物料量特征信息,且风室和炉内测点压力波动信号都包含了流化床物料量的特征信息。对以后流化床压力测点位置的选择与炉内物料的实时检测与控制等提供了重要价值。     

基于关联维数的鼓泡流化床风帽压力波动特性研究

通过采集鼓泡流化床风帽入口的压力信号,利用小波方法对信号进行消噪处理后,对流化床风帽入口压力信号的时间序列进行了相空间重构,利用G-P算法计算了重构相空间的关联维数,并对冷态实验台采集的风帽压力数据进行了分析处理.结果表明：鼓泡流化床风帽压力波动信号具有混沌特性;自相关函数为0.1时,对应的延迟时间较为合适;典型冷态试验工况下,当表观气速增大时,关联维数呈上升趋势;当静床高增大时,关联维数随之减小.     

底饲进料循环喷动床内压力脉动信号的SHANNON信息熵分析

为了研究底饲进料循环喷动床内气固两相流的流动特性,通过冷态实验测量反应塔内轴向不同高度上的压力脉动信号.应用SHANNON信息熵分析压力信号,并比较不同操作条件对塔内气固流动的影响.结果表明:压力脉动及其功率谱在不同床层高度上表现出不同的特性;SHANNON信息熵能够很好地反映特征信号的复杂程度和稳定程度;提高流化速度和循环倍率能够导致塔内轴向上的颗粒浓度上升,从而使压力脉动的幅度增加;提高喷射速度和喷嘴位置,能使反应塔底部气固湍动更加强烈,SHANNON信息熵随之上升.     

鼓泡流化床内颗粒分离行为模拟研究

颗粒-颗粒相间曳力是影响鼓泡流化床流体动力行为的重要因素之一。本文基于欧拉-欧拉双流体气固两相流模型,采用考虑了颗粒分离斜度系数的颗粒-颗粒相间曳力模型,对床内具有两种不同颗粒尺寸、底部均匀布风的鼓泡流化床进行了数值模拟研究,并将模拟结果与Owoyemi等的实验及数值模拟结果进行了比较。研究结果表明考虑颗粒分离斜度系数的颗粒-颗粒相间曳力模型合理地预测和分析了床内颗粒分离等特性。     

循环流化床锅炉的风帽设计

介绍了国内循环流化床锅炉用风帽的主要类型、优缺点,同时根据多台流化床锅炉实际设计和运行的经验,对风帽用材质选择进行了探讨,并给了一个设计实例。     

进口边界条件对边壁进风鼓泡床流动的影响研究

为了探寻速度进口边界条件对边壁进风鼓泡流化床床内气泡行为的影响,根据欧拉-欧拉双流体模型,应用标准kε-方程模型处理气体湍流流动,分别采用均匀进风速度边界条件、脉动项按正态分布和脉动项按正弦分布的脉动进风速度边界条件,对鼓泡床内的气固两相流动过程进行了数值模拟.结果表明：采用脉动进风速度边界条件时,在非射流孔道处气体可形成气泡,气泡的上升速度比匀速进风时小;气体能够充分地与固体颗粒相互作用,床层中的空隙率主频较小;在设置边界条件时考虑脉动能够更合理地预测和分析床内气泡的尺寸、速度等特性.