循环流化床颗粒浓度波动信号多重分形测度分析

由于循环流化床气－固两相流动规律相当复杂，使得至今对其流动规律的认知仍不足以直接用于循环流床的工业设计与放大。近十多年来，确定性混沌理论已被用于循环流化床动力学特性的研究，与其密切相关的分形理论也被用于流化床流动特性的研究。然而，这些研究所用均是采用单分形理论，而单分形理论对解释循环流化床复杂的非线性气－固流动行为显得能力不足。为了探讨循环流化床内颗粒流体系统非线性、非均匀性和混沌特性机理。本文引入不同测试多重分形分析的方法，用小波变换模极大值与多重分形测度分析方法相结合，检测循环流化床颗粒浓度波动信号奇异性并得出多重分形奇异谱。结果表明循环流化床颗粒浓度波动信号具有明显的多重分形特性。小波变换多重分形方法可以用来描述床内颗粒流动特性，为探讨循环流化床颗粒流体系统非均匀机制提出了一种新的方法。     

流化床液固两相传质过程的模拟研究进展

液固两相流化床具有液固相接触效率高、传质和传热性能好、颗粒分布均匀等优点，已被广泛应用于众多工业过程中。然而，流化床中与传质过程耦合的颗粒流化的复杂非线性特征及其湍动特性，使得对传质过程特性的研究十分困难。且仅依靠实验观测和理论预测难以揭示多相流相互作用规律，无法获得全面和详细的速度场和浓度场分布情况。近年来，数值模拟的快速发展为深入探索流化床中液固两相流动行为及其与传质过程耦合问题提供了重要的途径。本文对流化床液固两相流动与传质过程模拟方法进行了综述，并对其未来研究趋势进行了展望。借助于计算传质学理论可以更精确地预测局部浓度的分布情况，进而可以深入分析液固两相流化床中的传质过程规律与传质特性，为液固两相流化床的设计和优化提供理论基础。     

流化床锅炉下点火过程中床层升温规律研究

对流化床锅炉下点火过程中床层升温规律进行了理论和实验研究，就各因素对床层升温规律的影响进行了讨论，并对流化床锅炉下点火时运行参数的选择提出了建议。     

气固流化床的流型识别

叙述了采用现代非线性信息处理技术来进行流型识别的方法,包括伪Mar-genau-H ill时频分布图谱、信息传输矩阵、模糊信息融合理论、瞬时压降法,以期能从多个角度更深入地认识流态化规律,以利于工业流化床的设计和优化操作。     

烯（醚）醛一步法合成异戊二烯技术开发—基础理论研究进展

本文介绍了烯(醚)醛一步法合成异戊二烯技术开发中,基础理论研究工作的进展,其中包括化学热力学、化学动力学、再生烧炭本征动力学和扩散动力学等理论研究。并针对该反应特征进行了化学反应规律和流动传递规律的研究。建立了流化床反应器数模和流化床再生器数模,为工程技术开发提供理论依据。     

基于混沌和人工神经网络方法建立计算气固循环流化床局部颗粒浓度时间序列的非线性模型

基于气固循环流化床是一混沌动力学系统,故采用了耦合混沌理论中的重构相空间方法与人工神经网络的非线性映射功能,建立起提取气固循环流化床颗粒浓度时间序列的非线性模型,并将此模型应用到f100mm×16m,FCC固体颗粒的上行气固循环流化床系统。 由模型产生的局部颗粒浓度时间序列与实验测得局部颗粒浓度时间序列的统计特性、功率谱及非线性动力学特征吻合较好。     

流化床压力脉动信号时间延迟相关性

对鼓泡流化床压力脉动信号用FFT变换进行分解,得到0-10Hz、10-20 Hz、20-30 Hz、30-40 Hz、40-50Hz、50-60Hz和大于60Hz的信号.分别用自相关函数和互信息函数研究了各个频段信号的线性相关性和非线性相关性.首次通过理论证实了鼓泡流化床压力脉动信号中30 Hz以上信号不存在线性相关性,40 Hz以上信号不存在非线性相关性.由于40 Hz以上信号不存在前后相关性,可以认为其为噪声信号.研究指出通过流化床压力脉动信号研究流化床内部信息时,应考虑40 Hz以下信号,而不是以前认为的20 Hz以下信号.     

利用压力脉动信号特征预测流化床结块故障

气固流化床压力脉动信号隐含了许多有用的信息。然而,压力脉动信号为一非平稳随机信号,非常复杂,必须用新的方法从信号中提取特征参数进行规律性研究。本文通过对流化床压力脉动信号进行Ｗｉｇｎｅｒ谱分析,得到了主频幅值的分布,提出了主频功率Ｐ作为流化床压力脉动信号的特征参数,并对随结块含量变化的规律进行了研究。结果表明,主频功率能充化床层的结块状况。在Φ１１４和Φ３００的流化床中证明该参数在床层结块时有明显     

CHAOS PREDICTION OF PRESSURE FLUCTUATION IN FLUIDIZED BED

基于混沌理论 ,通过建立重构相空间轨迹演化的离散动力学映射方程 ,提出了流化床压力波动预测方法 ,以流化床压力波动时间序列反演系统动力学行为 .对比了模型产生的压力波动时间序列和实验测得的压力波动时间序列的混沌特征参数 :关联维、Kolmogorov熵和Lyapunov指数谱 ,两组非线性混沌特征参数趋于一致 ,说明该模型能捕获系统的非线性动力学特征 .并研究了压力波动预测指数分离过程的长期不可预测性 .     

流化床压力波动混沌预测

基于混沌理论 ,通过建立重构相空间轨迹演化的离散动力学映射方程 ,提出了流化床压力波动预测方法 ,以流化床压力波动时间序列反演系统动力学行为 .对比了模型产生的压力波动时间序列和实验测得的压力波动时间序列的混沌特征参数 :关联维、Kolmogorov熵和Lyapunov指数谱 ,两组非线性混沌特征参数趋于一致 ,说明该模型能捕获系统的非线性动力学特征 .并研究了压力波动预测指数分离过程的长期不可预测性 .     

片状粉末表面特性的分形分析

根据片状粉末表面几何特征,提出了用分形方法对其进行描述. 将数码相机拍摄的不同片状粉末的显微照片输入计算机,采用计算分形盒子维的DBC算法对其灰度值进行编程计算,可获得颗粒表面的分形维数. 计算得到的分维数的数值在2~3之间,且粉体表面越不光滑,表现在灰度值的起伏越大,则分维数的数值也越大,与人们视觉上对粗糙表面的观察相吻合. 在一定程度上可有效地反映粉体表面的光滑性,从而为片状粉体表面特性的分析和研究提供了一个新思路.     

谷壳热解过程中颗粒孔隙结构分形特性

由于颗粒相本身的复杂特性,因此研究者多是对生物质颗粒定性或就某一方面进行描述。借助分形理论可以对颗粒物理结构进行全面而精确的表征。本文利用分形BET方程,基于非线性最小二乘法,提出一种新的分形维数计算途径。该方法是根据多层吸附理论,对氮气等温吸附/脱附法测定的数据分析,直接获得表征整个吸附范围的颗粒分形维数,同时回归得到吸附过程中的吸附层数。分析表明,该方法计算得到的分形维数在数学层面上可以很好地表征颗粒内部微孔特征,同时通过对计算得到的吸附层数分析发现该计算结论也能被多层吸附理论解释,表明该方法在物理层面上也符合实际情况。利用该方法计算得到谷壳在快速热解条件下焦颗粒分形维数的变化。     

INDIRECT ADAPTIVE CONTROL OF A CHAOTIC SYSTEM

The adaptive control of a simple chaotic system to a steady reference is investigated. An indirect adaptive control scheme with least-mean-squares (LMS) parameter estimation yields a fractal basin boundary between stable and unstable control. This boundary appears self-similar, indicative of a fractal structure, and has a fractal dimension of 2.61. Adaptive control using a least-squares (LS) estimator appears globally stable with the rate of adaptation a complex function of the distance from the desired set point. The effect of control parameters, noise and a step-change perturbation of the system are also reported.     

煤的表面分形及其随压力的变化

煤是一种具有复杂结构的物质,可以用分形维数定量表征其微孔特征．用孔度法处理不同煤的吸附数据,发现分形维数能反映煤的表面结构遭受破坏的程度．在煤的变质系列中,中变质程度煤的分形维数最小．     

垂直上升管中油水两相流流型表征

在含水率 5 1%～ 91%、油水两相流总流量 10～ 6 0m³·d^-1范围内 ,对垂直上升油水两相流流动工况的电导波动信号进行了分形及混沌时间序列分析 .当含水率为 6 0 .5 %～ 91%时 ,所提取的分形维数及吸引子相关维分别在 1.0 0 6～ 1.6 31及 4.30～ 6 .77之间 ;当含水率为 5 1%或 5 1.5 %时 ,所提取的分形维数及吸引子相关维分别在 1.17～ 1.75 8及 5 .46～ 7.0 5之间 ,且分形维数及混沌吸引子相关维数随总流量呈不规则突变 ,并与复杂功率谱特征及流型图上的过渡流型相对应 ,表明了分形维数及混沌吸引子相关维数对油水两相流流型变化具有敏感的“指示器”特性     

煤导电性质的分形特征

导电高聚物及某些非晶态或结构无序材料等的导电性质具有分形特征,而中低变质煤属非晶态特质,用分形几何理论研究了煤的交流表观电导率与频率的关系,结果表明,煤的导电性具有分形特征,电导率与频率的关键遵从指数规律,且该指数与分形维数和Euclid维数有关。     

非均匀多孔介质表面变压过程的分形特征研究

多孔物质的表面结构可以用分形维数D来表征,D与微孔结构存在对应的关系,不同的表面分形维数对应不同的微孔结构．详细讨论了分形维数和微孔结构随压力的变化规律．随着压力的增大,多孔介质表面形成更小的吸附微孔,孔径分布广．表面变得更粗糙,分形维数增大,至到趋于稳定值．分形维数表达表面结构简洁明了．     

非均匀多孔介质表面变压过程的分形特征

多孔物质的表面结构可以用分形维数D来表征,D与微孔结构存在对应的关系,不同的表面分形维数对应不同的微孔结构.详细讨论了分形维数和微孔结构随压力的变化规律.随着压力的增大,多孔介质表面形成更小的吸附微孔,孔径分布广,表面变得更粗糙,分形维数增大,至到趋于稳定值.分形维数表达表面结构简洁明了.     

粉煤灰-水泥浆体的孔体积分形维数及其与孔结构和强度的关系

采用压汞法对不同龄期粉煤灰-水泥浆体的孔分形结构进行了实验研究，测定了复合浆体孔体积分形维数，探讨了孔体积分形维数与孔隙率，孔表面积、平均孔径、孔分布及宏观力学性能的关系。实验结果表明：粉煤灰-水泥浆体的孔结构具有明显的分形特征，孔体积分形维数在3．3～3．5之间；孔体积分形维数越大，浆体的孔径越小、孔隙率越低，孔表面积越大，小于20nm的微孔越多，大于100nm的大孔越少，而且复合体系的抗压及抗折强度也越高。     

高分子絮凝剂对泥沙絮体分形结构的影响

黄河泥沙架桥絮凝沉降实验与电镜实验研究表明,絮体结构具有分形特性。文章讨论了高分子絮凝剂的架桥絮凝机理以及高分子所带电荷种类、高分子的分子量、投加剂量与浓度对絮体分形结构的影响,并用表征絮体结构分形特性的参数“分维D”定量分析了这种影响规律。同时,对比了相同含沙量下无机混凝剂絮体与高分子架桥絮体结构达最佳时的分形特征及所需的混凝控制指标Gt值。