搅拌釜流场测试系统的开发

针对搅拌釜流场研究的需要,研究开发了基于粒子图像测速技术的搅拌釜流场测试系统,并用该测试系统对自行设计的搅拌釜流场进行了测定。     

气液固三相流化床反应器测试技术

在简述已有三相流化床测试技术的基础上,着重对近年来开发的测试新技术的基本原理及优缺点进行了分析,包括光纤探头技术、超声探头技术、放射颗粒跟踪技术、X射线颗粒跟踪测试技术、颗粒图像测速技术、电容层析成像技术、激光多普勒测速技术和相多普勒测速技术等,同时,展望了三相流化床测试技术的新方向.     

现代流动测量技术用于撞击流混合器内流动特性的研究进展

分别介绍了几种现代典型的流动测量技术包括热线风速仪(HWA)、激光多普勒测速技术(LDV)、相位激光多普勒技术(PDA)、激光粒子图像测速技术(PIV)及平面激光诱导荧光技术(PLIF)的基本工作原理。在对这些技术在近几年的应用状况进行了介绍和分析,指出使用这些测量技术对撞击流混合器内流场进行测试的重要意义。同时介绍了一种新型撞击流装置,并对撞击流的进一步研究进行展望。     

化工流场中的局部液体速度测量技术

介绍了不同测量液体局部速度的原理，综述了多普勒激光测速仪(LDA)、相位多普勒激光粒子动态分析仪(PDA)、粒子成像法(PIV)、恒温测速仪(CTA)、电扩散测试技术(EMD)等各种常用测速仪器的性能特点、应用范围以及局限性。     

测速仪在熔喷和纺黏流场中的应用

介绍了热线、激光多普勒和粒子图像等3种测速仪的测量原理,装置性能和主要用途,比较了3种测速仪的优缺点。通过对比和分析得出热线测速仪适合熔喷流场的测量,激光多普勒测速仪和粒子图像测速仪适合纺黏流场的测量。     

几种典型流动测量技术的原理及应用现状

介绍了在过去几十年已经有了飞跃的发展的先进的流动测量技术热线热膜测速技术、激光多普勒测速技术、粒子图象测速技术的测量原理及各自的应用特点,并对它们进行了综合比较分析。     

PIV技术在超声速气流低热固相反应合成系统流场测量中的应用

粒子图像测速是一种非接触式的流场测试技术,被广泛应用于液体或气体的流场测定。本文阐述了PIV技术的基本原理,并将PIV技术应用于超声速气流低热固相反应合成系统,介绍了实验装置和实验方法,测量了不同工作状态下粒子的速度场,结果表明,随着反应器入口气流总压的提高,颗粒撞靶前获得的速度增大,当总压大于1. 2MPa后,粒子运动速度能达到在500～550m/s,验证了PIV流场测量技术应用于超声速气流低热固相反应合成系统流场特性研究的可行性。     

试论基于粒子图像测速技术下的石油工程中螺旋流动

粒子图像测速技术是一种全新的瞬态、无扰、全场速度测量的方法。它不仅仅能够体现流体流场、流动的物理形态,而且能够提供瞬时全场流动的定量信息。本文就利用粒子图像测速系统研究不同介质螺旋流的流动规律、聚趋井地面驱动螺杆泵井筒中螺旋流动规律、水力旋流器内部螺旋全流场特征和螺旋流抑制聚趋地井杆管偏磨的机理。     

PIV技术应用于循环流化床颗粒运动测试

粒子图像测速(PIV)技术被尝试用于测量循环流化床内颗粒运动,运用二值化互相关图像处理算法,得出了流场中粒子的轴向速度及水平方向速度分布图,并分析了粒子运动的变化规律。测试结果较好地反映了循环流化床内颗粒流动的一些特性,表明PIV技术在循环流化床气固两相流体特性研究中具有较好的应用前景。     

蜗壳式旋风分离器内的湍流特性(Ⅱ)环形空间

采用激光多普勒测速系统测试了蜗壳式旋风分离器内的流场,分析了环形空间内的湍流特性.环形空间3个速度分量的湍流度是同一个数量级的.环形空间入口处、近壁和顶部附近的湍流度变化非常剧烈,呈现强烈的各向异性.     

激光测速技术及其在化工搅拌流场测量中的应用

介绍了激光测速技术基本原理，比较分析LDA，PDPA，PIV3种代表性激光测速技术的技术进展和应用范围，针对它们在化工搅拌流场测量应用进行了综述，并介绍了激光测速技术在搅拌系统计算流体力学（CFD）模拟中的应用，激光测速技术与CFD的结合将是未来搅拌系统优化与设计的必然趋势。     

用PIV技术测定双轴搅拌釜的流场

利用 PIV (即粒子图像测速 )来测量双轴搅拌釜的流场 ,并以此分析该搅拌器的搅拌特点和一般规律及适合工况。     

PIV技术在絮体特征和流场测量中的研究进展

介绍了粒子图像测速(PIV)技术的设备组成及工作原理,并从絮体检测和流场测量的角度叙述其在混凝研究中的研究进展。该技术应用于絮体检测克服了流场扰动、絮体失真和时滞性等问题,可获取粒度、分形维数等表征絮体特性的特征参数。针对复杂流场具有三维立体、时变性、非定向性等特性,PIV可获取丰富的流场信息,通过流场测量结果反映水力条件对混凝效果的影响。     

旋转管式膜分离器流场测试

采用理论和实验结合的方法系统地研究了旋转管式膜分离器内的流场特征.理论部分讨论了膜器内流体运动的稳定性,得出无轴向流和渗透流时Taylor涡的流线以及有轴向流和渗透流时临界Taylor数的表达式.实验部分采用激光粒子成像测速系统(PIV)对膜器环隙间的流场进行实测,分别测试了无轴向流和渗透流、有轴向流而无渗透流、轴向流和渗透流同时存在时膜器环隙间的流场.最后分析了环隙子午面流体的轴向和径向速度分布,理论和实验结果一致.     

搅拌槽内三维流场的LDV测量

利用三维激光多普勒测速系统(3D-LDV)对搅拌槽内流场进行了湍流测量和流场分析,同时对测量系统和测量原理进行了介绍,给出了在偏心搅拌和中心搅拌时搅拌槽内的时均速度场分布和湍流度等实验结果.这些结果为搅拌槽的设计和放大提供了很有价值的实验依据.     

叶轮式搅拌器的研究进展

介绍了叶轮式搅拌器的主要特点,分析了当前搅拌混合技术存在的问题,综述了国内外搅拌混合设备的开发和改进情况以及激光多普勒测速仪测试技术、计算流体动力学技术等流场测量技术、智能化专家系统等优化设计方法的新进展。     

旋风除尘器减阻节能技术的研究与应用

通过安装在旋风除尘器内适当位置处的减阻杆,可以在保证分离效率的前提下降低流动阻力,实现设备的节能增产。分别采用五孔球形探针、激光多普勒测速仪和粒子图像测速仪对旋风除尘器内安装减阻杆前后的时均流场与湍流场进行了测量,发现减阻杆降低了流场中于粉尘分离无益的内旋流切向速度,削弱了中心区域的湍流强度,使湍流耗散减弱,从而实现减阻。工业应用实例表明旋风除尘器减阻杆技术是可行的,而且取得了显著的经济效益。     

渐扩进料体旋流器的数值模拟与PIV测试

为了深入探究渐扩进料体旋流器内部的流场特征,采用数值模拟和激光粒子图像测速(PIV)技术相结合的方法对Φ40 mm渐扩进料体旋流器内的流体速度分布和空气柱形成过程进行研究。结果表明,溢流管附近流体的轴向速度较大,零速包络面特征表明在靠近溢流管的零点轨迹明显减少,流体快速向下运动,有助于短路流进入外旋流参与分离过程,减少直接进入到溢流管的短路流量,有利于减少短路流、提高分离效率。数值模拟与PIV测试吻合程度较高,验证了模拟的准确性。     

双组分层不对称撞击流流场能量的研究

采用二维高速粒子图像测试技术(TR-PIV)和平面激光诱导荧光技术(PLIF)测量了双组分层不对称撞击流流场,利用POD分析方法提取流场含能大尺度结构,分解瞬时流场得出主要模态能量,考察了双层撞击流在不同射流Re、不同间距及不同直径比下不对称流场能量的变化规律。主要结论如下:同喷嘴直径下,不对称流场能量总是大于对称流场,在上下撞击驻点形成交叉时,流场整体能量较高,同时流场能量随喷嘴间距的增大而减小;不同喷嘴直径下,流场能量随直径比K增大而增大,直径比K1时,不对称流场能量也总是大于对称流场。综上所述,流场的这种不对称性有利于整体提高流场能量及流动特征。     

PIV在化工搅拌釜内流动测量中的应用

着重探讨了新一代全场光学测速技术——粒子图像速度场仪(PIV)在搅拌混合实验中的应用,指出PIV及其衍生的测速技术在搅拌混合实验研究中具有广泛应用前景。PIV流场测量结果兼具很高的空间分辨率和时间解析度,可以得到搅拌釜中混合流体的瞬时2D或3D速度场以及浓度场等信息,进行非定常湍流特性研究,有助于建立搅拌釜内多相流动模型,揭示搅拌混合作用机理,优化搅拌桨型设计,促进搅拌混合技术的进一步发展。