基于超声波方法的管内气固两相流浓度测量技术

对一种基于超声波被动接收原理的管内气固两相流浓度测量方法进行了研究。在煤粉的弯头外侧装设超声波接收器，通过接收气固两相流内固体颗粒撞击弯头管壁产生的超声波信号，经过增益器将信号传送到计算机，计算机对超声波信号处理后，根据不同固体浓度下信号特征的变化获得管内气固两相流的浓度。试验结果表明，该方法可实现气固两相流中固体浓度的连续在线测量，采用方均根电压作为超声信号的分析具有最佳的分辨率。     

稠密气固两相流静电与压力信号多尺度分析

粉体气力输送过程,由于颗粒之间及颗粒与管道之间碰撞、摩擦、分离,导致颗粒携带大量电荷。粉体颗粒荷电含有丰富的气固两相流动信息。在加压密相气力输送实验装置上,研究了静电信号和压力信号在表征气固两相流流动特性上的异同。利用Hilbert-Huang变换(HHT)对静电信号和压力信号进行了多尺度分解,并分别对分解的细节信号进行了R/S分析和能量计算。结果表明:静电信号主要表征气相与单颗粒及颗粒与颗粒之间相互作用的微尺度特性,而压力信号表征气相与固相整体之间相互作用的宏尺度特性。将静电信号和差压信号2种信息源结合,有助于认识高压气固两相流复杂的流动形态及其转变规律,可深层次揭示密相气固两相系统的动力学行为。     

基于小波阈值去噪的煤粉静电信号参数的研究

基于静电法的气固两相流参数测量在火力发电领域有着广泛的应用与研究。在传统的气固两相流研究中,由于静电有用信号提取难度极高、误差较大,导致无法精准测量管道内煤粉的颗粒浓度和质量流量。针对此类静电信号,设计了小波阈值去噪的方法进行处理,通过实验对比求出最佳类型小波基的最佳分解层数,进而精确地提取有用信号。实验误差通过数学模型求取的质量流量与实际质量流量进行对比计算,结果均不超过8%。实验结果表明,采用小波阈值去噪的滤波方法,信噪比高、误差小,能够准确地求取质量流量。     

石油静电电位的测量装置和数值计算

提出了一种测量石油静电电位的装置,并对其可行性进行了分析;还对石油的静电电位分布进行了数值计算和结果分析。     

静电测量与程序设计

文中设计了一种新型静电传感器,在此基础上研制了一种智能化便携式静电测量仪,着重讨论了其程序设计并就被测量正负判别提出了一种通用而简便有效的方法。实测结果表明该设计是有效的。     

气固两相流参数检测技术研究

气固两相流参数检测普遍应用于工业发展中,其参数的实时监测对生产效益与环境保护起决定作用。本文基于气固两相流实验平台,有限元分析了不同风速下静电传感器的灵敏度特性;将采集的静电信号进行特征值提取,结合最小二乘法对其线性拟合分析,提出了一种静电信号特征量与粉尘颗粒浓度的数学模型;最后通过相对误差分析加以验证。实验结果表明：静电信号均方根值与颗粒浓度更具相关性,相对误差控制在0.5%~1.24%极小范围内,证实了该数学模型的可靠性,为气固两相流参数检测技术提供了新思路。     

粉体气力输运中的静电非接触测量

粉体气力输运是用于工业生产流程中的一项重要技术,由于复杂的原因。粉体在被输运过程中会产生静电危害,作者提出了一种新的,非接触式的利用静电感应原理测量粉体电量的方法,测量装置与计算机结合构成一个完整的在线测量系统,文中同时介绍了系统的标定方法的和改进方法。     

变压器油流静电测量及长时间空载试验

介绍了变压器油流静电的几何测试方法和长时间空载试验中监测油流静电的方法，并说明了如何对测量结果进行评价。     

基于ECT的气固两相流颗粒浓度在线无损检测

颗粒浓度是描述气固两相流动状态的一个重要参数.推导了颗粒浓度与ECT传感器输出电容信号之间的关系,在此基础上开展了气固两相流颗粒浓度在线无损检测研究.在COMSOL+MATLAB环境下进行气固两相流颗粒浓度测量模拟实验,定量评估了图像法和电容法颗粒浓度测量精度.在循环湍动流化床冷模装置上进行了初步的颗粒浓度测量实验研究...     

高通量循环流化床上升管气固流动特性实验研究

以直径0.06 m、高5 m的高通量循环床提升管中气固两相流大量试验数据为基础,考察在高颗粒循环量和较高气体表观流速下,平均粒径为140 mm、密度为2 700 kg/m3的Geldart B 类颗粒气固流动特性。试验发现,截面平均颗粒浓度分布总体上为下浓上稀,并随操作气速的增大而减小,悬浮上升流动结构区域随着颗粒循环速率的增大而向上延伸。滑移因子、截面平均颗粒浓度与无量纲滑移速度之间存在显著相关性。此外,床层总压降和截面平均颗粒浓度随固气质量比的增加而增加,在上升管下部截面平均颗粒浓度受固气质量比的影响比上部大。     

Volume fraction measurement of oil-water two-phase flow using a coaxial conductivity sensor

The accurate measurement of volume fraction of oil-water two-phase flow on line is important in the oil field. This paper presents a new coaxial conductivity sensor for measuring the volume fraction of oil-water two-phase flow. This structure may get the more uniform sensitivity field and the vertical installation may get the more axial symmetry of the flow field, which improve the measurement accuracy. In order to minimize the influence of the edge effect, guard electrodes were designed. An anti-edge effect degree Ae was defined to optimize the length of the guard electrode. Different models of effective conductivity of two materials were used in calculating the oil volume fraction of oil-water two-phase flow. The experimental results indicate that Maxwell model is the best model under the condition of oil volume fraction less than 50% and the mean value of the calculation results using Maxwell model and Bruggeman model possesses higher accuracy in the range of oil volume fraction (50%-70%). The experimental results show that the sensor obtains similar measurement performance in both vertical upward and downward flow conditions. The accuracy of the sensor system is 2% when the oil volume fraction less than 50%, and the accuracy is about 5% when the oil volume fraction between 50% and 70%.     

基于近红外技术的气液两相流检测装置

两相流的研究具有非常重要的意义,对其的研究方法和手段也非常多。基于多相流实验平台,采用波长为980 nm激光二极管和硅光电二极管,对水平流向的分层流、泡状流、环状流和垂直流向的弹状流、泡状流、环状流和乳沫状流流型分别进行了实时在线的探测,取得了显著的效果。由于近红外在气液中的吸收系数差别很大,同时受气液界面影响明显,所以能够很好地反映气液界面的波动情况,能够实时在线反应出不同的流型,为气液两相流其他的参数的检测奠定了基础。     

循环流化床炉内气固两相流流体特性研究

通过对两相流的概念以及循环流化床锅炉炉内气固两相流的特点和规律的阐述,并结合循环流化床锅炉炉内两相流的表现形式,运用物理学的基本知识,比较分析了气固两相流与水流之间的联系与区别,阐述了锅炉内流态化的特点及其规律,从而对循环流化床锅炉有了重新认识。     

脱硫塔气固两相流场优化的数值模拟研究

循环流化床脱硫塔是一种用于锅炉尾部烟气的干法脱硫技术。由于实际脱硫塔尺寸庞大,给实验研究带来困难且成本很高,该文采用数值模拟的方法对多种方案进行比较,能够便利、深入地对塔内流场进行研究。并根据拟建的循环流化床脱硫塔实际结构和运行参数,通过数值模拟方法对塔内气固两相流场进行了模拟,发现和揭示了塔内流场所存在的不均匀性。为将塔内流场调节均匀,在所建立的数值模拟平台上对大量设想的调节方案进行了尝试、比较和筛选。最终结果表明,通过改变文丘里管直径、加装直导流板或弯曲导流板均可以将流场调节均匀,达到理想状态。     

基于煤粉流速测量的燃烧控制系统分析和优化设计

目前诸多燃煤电站锅炉运行均存在燃烧不稳、燃烧效率低甚至锅炉泄漏等现象,这些现象均与煤粉管道中煤粉流速有直接关系。为了准确测量煤粉流速,探明煤粉流速对锅炉燃烧的影响规律,以某燃煤电厂中一台磨煤机为实验平台,在其2号和3号煤粉管道上安装了基于静电法和相关测速原理的静电传感器,来测量煤粉流速。通过对测量数据的分析,以及与DCS火检监视系统相关参数的对比,验证了各煤粉管道间煤粉流速的失衡,也说明了不同煤粉流速对锅炉燃烧的影响。最后,提出了基于煤粉流速的燃烧控制和优化方案。     

平面阵列电容式固体颗粒速度测量方法研究

颗粒流动速度是反应气固两相流动状况的重要参数,提出一种全新的基于平面阵列式电容传感器的固体颗粒速度测量方法。首先利用三维电磁场仿真软件Ansoft对传感器建模,获取其空间轴向灵敏度的基础上,对其空间滤波特性进行理论分析,并得到了速度测量的数学关系式。在此基础上,设计了一套基于平面阵列式电容传感器测量固体颗粒速度的系统,并在重力输送实验装置上进行了实验验证。实验结果表明,颗粒流动速度1～3 m/s时,颗粒速度与传感器输出信号频谱宽度呈线性关系,测量相对误差低于9%,测试系统重复性误差优于11%。     

带有测温系统的液固两相流旋转冲蚀试验装置

液固两相流冲蚀磨损过程中,固体颗粒的动能部分转化为热能,使过流部件和料浆液温度升高,冲刷磨损与摩擦热使过流部件材料的磨损速度与腐蚀速度都加快,共同加剧过流部件的损坏,在高速冲蚀磨损条件下,摩擦热效应的影响应引起高度重视。针对目前液固两相流冲蚀磨损试验装置缺乏试样温度实时测试的问题,自行设计研制了一种带有测温系统的旋转式冲蚀磨损试验装置。在被冲蚀试样表面附近、中心和背面附近位置开孔,插入热电偶,通过导线与温度传感器和计算机联接,在线测试并绘制冲蚀磨损过程中试样不同部位的温度变化曲线,具有结构简单、操作便利、数据稳定可靠、直观性好的特点。本装置可以模拟湿法冶金、化工、采矿、水电等冲蚀磨损工况条件,特别是分析测试冲蚀磨损过程中摩擦热量在试样中的产生、传递及其对试样冲蚀磨损特性的影响。     

基于光纤布拉格光栅的流量温度复合传感研究

针对传统流量计测量参数单一和流量温度复合测量困难的问题,提出了一种基于光纤布拉格光栅的流量温度复合传感器.采用空心圆柱悬臂梁,减小了流体的压力损失,对端盖、悬臂梁和靶盘采用一体加工,增加了传感器的稳定性.首先,结合光纤布拉格光栅传感理论和流量温度复合传感理论,研究了基于光纤布拉格光栅的流量温度复合传感机理;然后,设计了...