气固流化床多参数信号特征提取

利用光纤、压力传感器同时获取气固流化床不同位置颗粒浓度、压差、压力信号时间序列,运用涨落复杂性参数分析三种信号时间序列,研究聚氯乙烯颗粒在低气速下的流化状况.实验结果表明三种信号复杂性分析都体现床内运动存在涨落过程,同时结果表明涨落复杂性参数在不同信号中的趋势是一致的,有理由认为涨落复杂性参数对应的仅是系统本身的一定流型运动状况.     

复杂性理论在气固流体床流型识别中的运用

提取复杂性理论中的涨落复杂性Cf及算法复杂性C(n)参数对气固流化床压力脉动信号随流化床操作气速增大历经不同流型的变化趋势进行分析.研究结果表明,在起始流化至鼓泡态转变的过程中,气-固体系会进行一种所谓的"重构"现象,复杂性参数能明确地指示固定床、鼓泡流化及湍动流化等不同流型之间的转变过程,为流型识别提供了新思路.     

涨落复杂性在气固流化床压力信号分析中的运用

本文运用涨落复杂性对气固流化床压力脉动时间序列进行分析,其优点是算法和混沌参数如最大Lyapunov指数相比更为简洁.实验研究了该参数随操作气速和床层高度的变化趋势,并比较了涨落复杂性在不同轴向位置的分布,从复杂性理论的角度对流化床的内在规律性进行了初步探讨.     

复杂性在气固流化床压力信号分析中的运用

提取了算法复杂性和涨落复杂性两个不同定义的参数 ,对气固流化床压力脉动信号进行分析。通过实验研究了复杂性参数随操作气速变化规律 ,结果表明两种复杂性参数对气泡相的行为有敏感反映 ,且认为涨落复杂性的定义更符合流化床流态特性。同时还对不同轴向位置以及不同静床高的涨落复杂性进行了规律性研究。     

基于混沌参数的距离判别在气固两相流流型辨识中的应用

结合混沌分析与距离判别，筛选出关联维数、涨落复杂性以及算法复杂性三个参数作为压力脉动样本的特征变量。在此基础上依据距离判别，建立了判别函数。最终达到在不必精确获得床内操作条件，用床内压力脉动信号对流化床的流型进行自动识别的效果，这为流型辨识的工业应用提供了新的思路。     

基于模糊信息融合的气固流化床流型及其转换的识别研究

本文在模糊集理论的基础上介绍了多传感器、多参数识别气固流化床流型的信息融合模型。将压力脉动信号的算法复杂性Cn、涨落复杂性Cf和香农熵En作为融合的特征参数，进行特征层的多参数融合；根据特征参数建立了过渡流型的隶属度函数；对多个传感器的特征层识别结果进行决策层融合，得到了多传感器对不同流化状态的最终识别结果。实验结果表明，采用香农熵特征参数能较好地解决鼓泡与湍动2种流化状态转换的识别；应用多传感器、多参数数据融合对流态化不同流型及其转换的识别能得到较好的效果。     

基于压力涨落信号的气固流化床早期颗粒结块故障诊断研究

利用压力涨落信号对气固流化床颗粒结块故障进行早期诊断,有着重要的工业应用意义。本文首先从信号产生的物理背景出发,认为压力涨落信号可分解为分形布郎运动和高斯白噪声的加和。结合正交小波变换理论,应用期望最大化算法（ＥＭ）,得到了压力涨落信号的自相似参数Ｈ和高斯白噪声强度σＷ的极大似然估计,从而证实了这种分解的可行性。应用参数Ｈ和σＷ对模拟颗粒结块故障的研究表明,流化床床层下部压力涨落信号的Ｈ和σＷ参数均对此故障敏感,本文对结果进行了物理解释。因此,Ｈ和σＷ参数有望应用于对此故障的早期诊断。     

气固流化床压力波动信号的高阶统计量特性研究

本文提出了一种基于高阶统计量进行气固流化床流化状态辨识的新方法.通过对气固流化床压力波动信号的非高斯性检验,得到了不同流化状态下压力波动信号偏离高斯性的程度,同时也讨论了不同流化状态下信号的双谱特性.研究结果表明,该方法可以对气固流化床流化状态进行有效的辨识.     

气固流化床压力信号的混沌特性与信息熵分析

本文在气固流化床起流到快速流化的宽范围内研究了压力脉动时间序列的混沌特性参数随气速的变化趋势.同时应用Shannon信息理论,研究了床内不同测压点时间序列之间的信息传输关系,提出了信息是通过床内粒子扰动三维传输的观点.     

气固流化床流化本质的非线性特征提取

引入互信息和非线性动力学理论对气固流化床的压力脉动和颗粒浓度信号进行研究,从互信息的角度提取传统单一参数检测所不能提取的信息,同时用复杂性算法分析采集的时间序列信号,从一个新的角度揭示了流化床系统的非线性本质.     

压力脉动时间序列的混沌特性与信息熵研究

对气固流化床压力脉动时间序列进行混沌特性分析，并提出不同流型状态的转变对应着几个混沌参数的变化。进一步，基于Shannon互信息理论，定义了信息传输速率，通过对不同探头之间得到的信息传输速度的讨论，提出了床内信息通过粒子实现三维传输的观点。     

模糊控制在循环流化床锅炉床层温度控制中的应用

近年来循环流化床锅炉因其高效、低污染、低成本等特点得到了迅速的发展,但由于其燃烧过程十分复杂,很难用准确的数学模型来描述,因此难于实现常规方法的控制。本文设计了一个带自调整因子的模糊控制器并进行了仿真研究,仿真结果表明该控制器具有良好的控制性能,有望用于流化床锅炉燃烧系统这类复杂过程的控制。     

振动流化床喷雾造粒性能的研究

利用回归分析方法在间歇操作的振动流化床中进行了多因素变化试验研究，建立了颗粒直径与工艺参数之间的数学模型，探讨工艺参数对造粒的影响。     

Effect of particle ingestion on the fouling reduction and heat transfer enhancement of a No-Distributor-Fluidized heat exchanger

To overcome the fouling problem that is common in heat exchangers for waste heat recovery, a new type of fluidized heat exchanger was devised and tested. Fluidized bed heat exchangers are considered to be a good candidate for waste heat recovery flue gases due to their demonstrated ability to avoid fouling or to clean out deposition on heat transfer surfaces, but have a major drawback with significant pressure losses. These pressure drops typically associated with the distributor plate, which is a key component in constructing any conventional fluidized bed system, limit the applicability of fluidized bed heat exchangers for use as an energy saving device. In a new design, however, dilute gassolid particulate is maintained without having a distributor plate. The main feature of this no-distributor-fluidized (NDF) heat exchanger is the self-cleaning action by ingested circulating particles at minimal additional pressure loss. In the present study, a multi riser NDF heat exchanger of 7,000 kcal/hr capacity was built to evaluate its heat transfer performance and fouling reduction characteristics. To experimentally simulate the fouled condition, fuel rich combustion gas with soot was introduced to the heat exchanger, then a cleaning test was performed by introducing glass bead particles (600μm) inside the gas passage of the heat exchanger unit. Through the present experimental study, the performance degradation due to fouling was successfully demonstrated and the cleaning role of particle circulation was identified. It was also demonstrated that small amounts of circulating particles contribute not only to the fouling reduction on the gas side, but also to the heat transfer enhancement. Experimental operation data for 50 hours including accelerated fouling are obtained to simulate the long-term behavior of the system.     

振动流化床筛箱结构优化设计

筛箱是流化床的主要工作部件,受强大的交变载荷作用,受力条件恶劣,强度问题突出。在此背景下开展了筛箱的有限元分析,利用Pro/E建立了筛箱的三维模型;利用有限元分析软件ANSYS Workbe nch对筛箱结构进行了静态分析;用模态分析理论分析了筛箱结构固有频率和振型。以模态分析为基础,进行筛箱横梁等部分的结构优化,避免共振;采用的研究方法和研究成果为流化床的设计人员提供了有益的参考,提高了设计研究的效率。     

Dynamic flow behavior measurements in gas–solid fluidized beds using different non-intrusive techniques and polyethylene powder

Pressure fluctuations and X-ray computed tomography (CT) measurements were utilized to characterize the flow behavior of gas–solid fluidized beds using polyethylene particles in three Plexiglas columns with diameters of 10, 20, and 30 cm. Air was used as the gas phase. The gas–solid flow dynamic under ambient conditions was characterized from statistical analysis of pressure fluctuation data and CT images. The time-averaged voidage distribution, bubble-phase area fraction, bubble diameter and bubble number distribution varying with the bed heights were extracted from all the three columns. The bed scales had significant effect on the hydrodynamics. The scale-up effects on the gas–solid two-phase flow behavior were discussed.     

基于ARMA模型的气固流化床过程监控

基于ARMA模型，提出了一种新的气固流化床流态化过程监控方案。利用Honeywell公司生产的24PC系列压力／差压传感器获取气固流化床压力波动信号，拟合n阶自回归m阶滑动平均模型ARMA(n，m)。通过分析，确定自回归阶数n的阈值，实现流态化过程监控。监控在实验室的气固流化床实验装置上进行，初步实验表明，方案用于气固流化床流态化过程监控是有效的。