密相气固两相流论文_王大阳

导读:本文包含了密相气固两相流论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:两相,气力,图像处理,组合,粒度,截面,探针。

密相气固两相流论文文献综述

王大阳[1](2014)在《基于分段激励式电容传感器的浓相气固两相流流动参数检测方法研究》一文中研究指出浓相气力输送中相应参数的实时检测对工业应用至关重要。浓相气力输送具有流型.复杂、参数时空分布等特点,在水平管道中的浓相气力输送中,柱塞流型为气力输送粉体的典型流型。木课题针对浓相气力输送流型特点,提出一种双八段激励单环接收的电容传感器,在优化设计分段激励式电容传感器的基础上,研究流型、速度及分布、浓度以及质量流量同时获取的方法,设计与制作信号检测电路,搭建基于水平管道的浓相气固两相流流动参数检测系统,进行流型、速度及分布、浓度以及质量流量等流动参数的检测方法研究与实验验证。本文的主要工作包括:(1)研究水平管道中的浓相气力输送流动特点及其参数检测方法,明确系统的设计目标,并在此基础上提出了一种基于分段激励式电容传感器的水平管道的浓相气固两相流流动参数检测系统的设计方案;(2)研究电容传感器的输出特性,结合设计需求,提出了双八段激励式的电容传感器,并进行优化与制作;(3)研究分段激励式电容传感器检测原理,设计结合流型信息的浓相气固两相流参数检测硬件电路,包括C/V转换电路、移相电路、相敏解调电路、数据选择与模拟开关切换等硬件电路,制作电路板并进行调试;(4)研究流型识别算法,在柱塞流动条件下,提出基于FFT的柱塞长度与柱塞起始、终止的测定方法,提出插值增采样技术以提高采样频率以及研究了基于Hilbert变换结合组合插值法的互相关寻峰新方法,提出基于平均浓度的柱塞流相浓度测定方法,准确实现柱塞长度、柱塞速度、相浓度等的同时测定,结合流型、速度及相浓度等信息,建立基于流型信息的固相质量流量模型;(5)在LabVIEW开发环境下完成了上位机软件平台的开发,完成了16极板激励切换,数据采集,数字滤波,FFT, Hilbert变换,插值增采样,互相关测速,浓度检测,质量流量检测等程序;(6)搭建完成基于水平管道的浓相气固两相流流动参数检测系统,在实验室条件下,进行浓相气力输送固相质量流量及相应参数检测的实验研究;(7)实验结果表明:本系统能够准确识别流型(柱塞流、层流等),对于气固两相流的固相质量流量测量相对误差不大于8%。(本文来源于《东北大学》期刊2014-06-01)

何成[2](2014)在《基于FLUENT的气力输送浓相气固两相流数值模拟》一文中研究指出气力输送气固两相流涉及到能源输送、环境保护、航空航天等许多高新技术行业,气固两相流在化工、冶金、能源、环保、轻工和国防等各个领域应用越来越广,例如煤粉输送和粉尘测量等。这门学科的工程应用将对生态环境保护和能源资源的充分利用起到重要的推动作用。对气固两相流动特性的研究主要分为实验研究和理论研究。建立集气固两相流参数测试、气固两相流状态监控和气固两相流流态模拟仿真于一体的动态测试综合实验装置,有利于将理论研究与实验研究相结合,深入了解气固两相流内部流动机理。由于气固两相流动力学特性非常复杂且现有常用实验装置的限制,难以得到气固两相流内部的流动细节。随着计算流体力学的应用与发展,运用计算机模拟技术可以得到气力输送过程中气固两相流的流场特征,可以为实验室气固两相流综合实验装置的建立提供指导作用。本文围绕建立浓相气固两相流综合实验装置的目标,根据标准浓相静压经验公式,分别对气力输送管道的水平段和竖直段的管道压力损失进行了计算和反复校核,以选取能够提供足够动力的驱动装置。本文以气力输送煤粉颗粒在竖直管道内的流动为研究对象,采用FLUENT平台,对煤粉颗粒在竖直管道内的流动状态进行模拟仿真。首先选用GAMBIT软件对竖直管道进行几何建模、划分网格和边界条件选择,以及网格测试。由FLUENT载入物理模型,并进行初始条件设置、求解模型选择等,完成仿真计算的初始化。仿真模型是基于颗粒动力学理论的双流体模型,该模型考虑了气固两相流相间的相互作用、固体颗粒间的相互碰撞以及固体颗粒与壁面的碰撞作用。本文将仿真计算得到的数据与参考文献中他人仿真研究结果进行了对比分析,在近似相同的边界、初始条件以及求解条件下,竖直管道内不同截面位置处的气体流动的径向速度分布、和竖直管道轴向静压降等与他人仿真研究结果基本吻合;而固相流动时径向速度分布与他人仿真研究结果存在差别,经分析,本文研究所得结论更符合实际情况;本文的气相和固相流动沿径向浓度分布与参考文献仿真研究的气相和固相流动沿径向浓度分布存在较大的差距,尤其本文的气相和固相流动沿径向浓度分布数据在入口处波动较大,还有待于进一步的仿真和进行实验验证。(本文来源于《广东工业大学》期刊2014-05-01)

张文彪[3](2013)在《静电法稀相气固两相流测量机理研究》一文中研究指出气固两相流研究涉及广泛的工业生产过程,通过对其关键参数进行在线测量,进而实现过程的优化控制,对于提高生产效率,降低能耗、节约能源具有十分积极的意义。静电法由于传感器具有结构简单、灵敏度高等特点,得到了广泛的认可。但是该测量方法仍存在许多尚未解决的问题。本论文主要对基于静电传感器的气固两相流流动参数测量机理进行了研究,主要包括叁个方面:基于静电传感器的相关速度测量研究,基于静电波动信号的流速浓度表征规律研究和叁床循环流化床流动特性研究。本研究主要完成的工作和取得的创新性成果如下:1.利用由COMSOL软件建立的有限元模型和带式静电感应实验装置,通过对静电传感器频率特性和渡越时间测量误差的分析,提出了静电相关流速测量系统采样频率的选择原则。在确定采样频率后,通过综合考虑渡越时间的标准偏差和实际测量系统的要求,提出了积分时间的选择原则。在确定了采样频率和积分时间后,利用带式静电感应实验装置和气固两相流实验装置对相关测速结果进行了分析,得出相关测速结果与橡胶带实际速度很接近,并且在不同固气质量比时所得相关速度与表观空气速度有很好的线性关系。2.利用不同宽度环形静电传感器分析了灵敏度分布和速度分布对静电相关测速结果的影响,得出相关速度是受上下游电极灵敏度分布共同影响的结论,并且随着固相浓度的增大,固体颗粒平均速度与相关速度的比值,即平均流速校正因子K会逐渐减小。3.基于多尺度熵算法对静电波动信号特征量与流速和浓度的变化规律进行了分析。通过分析可以得出,随着固相浓度或流速的改变,不同尺度的样本熵值变化趋势不同。小尺度时,随着固相浓度或流速的增大,样本熵值会逐渐增大。中间尺度时,样本熵值随浓度或流速变化不明显。大尺度时,随着固相浓度或流速的增大,样本熵值会逐渐减小。4.利用Hilbert-Huang变换分析了宽度为2mm和10mm环形电极所得的静电信号。通过不同内禀模态函数的边际谱研究了两种电极所得静电信号的频率特性,指出了含有原有静电信号主要频率成分的内禀模态函数。考虑特征量与固相浓度变化的相关系数和不同输送气流量下特征量的线性性能,得出从2mm和10mm电极得到的静电信号中提取的内禀模态函数3的能量可以作为表征固相浓度变化的特征量。5.利用含有环形电极和弧形电极的多电极静电传感器和双截面电容层析成像系统(ECT)对叁床循环流化床上升段和下降段中的固体颗粒的流动特性进行了研究,通过对静电传感器和双截面ECT传感器的综合使用,可以监测不同运行条件时叁床循环流化床的流动状态,并且通过测量不同运行条件时上升段和下降段固体颗粒的速度分布和浓度分布,可以为接下来优化叁床循环流化床内的煤气化过程提供依据。(本文来源于《天津大学》期刊2013-12-01)

周云龙,彭颖[4](2013)在《基于图像法的稀相气/固两相流混合比及空隙率分析》一文中研究指出通过使用高速摄影系统获得稀相气/固两相流流动图像,并利用图像处理技术对获得的图像进行均匀光照、二值化及粘连颗粒分割等预处理,统计出图像中颗粒尺寸参数。利用数学公式,计算出稀相气/固两相流流混合比与空隙率的纵向分布和横向分布,以及不同截面积的混合比与空隙率分布,并对混合比与空隙率的分布进行比较分析。最终得出在稀相气/固两相流中,混合比比空隙率能更好地描述气/固两相流流动特性的结论。(本文来源于《化工自动化及仪表》期刊2013年10期)

王超,孙晓梦,张文彪[5](2013)在《稀相气固两相流90°圆截面弯管流动特性》一文中研究指出针对工业中常见的圆截面90°弯管中的稀相气固两相流的流动特征难于观测,以及由此造成的对其流动特性缺乏认识的问题,以天津大学的气固装置具备的实验条件为基础,以压力测量值作为模型有效性的评价依据,建立了适用于圆截面管道的计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)模型。针对FLUENT中通过定义反射系数设置颗粒-壁面碰撞关系不能反映实际过程的问题,建立了考虑颗粒与壁面接触过程中的不同运动状态的颗粒一壁面碰撞模型,并引入计算。以此为基础,对不同固气质量比、流量和管道曲率情况下的流动特性进行了研究。发现:两相流体在流经90°弯管后,速度分布的恢复长度与固气质量比、管道曲率半径等有密切关系,曲率半径为2的管道整体压损最小,过小或过大均会导致较大压损,与Mason弯管磨损试验的结论规律相近。(本文来源于《力学季刊》期刊2013年03期)

王增双[6](2013)在《水平管道中的浓相气固两相流流动参数检测方法研究》一文中研究指出实现浓相气力输送粉体流动参数准确测量对于冶金、电力等行业节能减排具有重要意义。浓相气力输送具有流型复杂、参数时空分布的特点,柱塞流型为水平管道中浓相气力输送粉体的典型流型。本课题针对柱塞流型具有拟周期、脉动的特点,提出一种能够同时检测流型及固相浓度分布信息的具有公共环状检测极板的新型多极板电容传感器阵列。在优化设计多极板电容传感器及信号检测电路等工作基础上,搭建实验系统平台,进行气固两相流流动参数(流型、浓度、速度)检测方法的实验研究。本文的主要工作包括:(1)研究水平管道中的浓相气力输送流动特点及其参数检测方法。对系统功能需求与主要技术指标进行分析,明确系统的设计目标,并在此基础上提出了一种基于水平管道的浓相气固两相流流动参数检测系统的设计方案;(2)研究电容传感器的输出特性,设计并制作了具有公共环状检测极板的新型8极板阵列电容传感器和速度传感器;(3)针对该电容传感器的信号输出特点,制定硬件检测电路方案,研究C/V转换电路、相敏解调电路、模拟开关、数据选择等硬件电路,制作电路板并进行调试;(4)针对柱塞流动特点,采用傅里叶变换等时频变换的方法,建立柱塞流型识别及柱塞长度计算模型;结合速度、相浓度和流型等信息,建立基于流型的固相质量流量模型;(5)在LabVIEW开发环境下完成了上位机软件平台的开发,编写了数据采集、互相关测速、浓度检测、数据存储等程序;(6)搭建完成基于水平管道的浓相气固两相流流动参数检测系统,在实验室条件下,进行浓相气力输送固相质量流量测量实验;对于具有柱塞流型、层流等流型的浓相气力输送过程模拟,本系统能够准确识别流型,对于气固两相流的速度测量相对误差优于5%,固相质量流量测量相对误差优于10%。(本文来源于《东北大学》期刊2013-06-01)

袁锦凤[7](2013)在《密相气固两相流流动数值模拟及基于多物理场的传感器建模方法研究》一文中研究指出密相气力输送是固相颗粒的主要输送方式。密相气力输送属于浓相气固两相流动,具有流型复杂、固相浓度、速度分布等流动参数变化剧烈的特点,造成固相流动参数的准确测量尤为困难。在两相流检测领域,由于缺乏与密相气力输送流动机理分析的有效结合,忽略了流场与电容检测场的相互作用,仅在单一检测场下研究传感器特性,所构建的理论模型和有限元分析模型过于简单。因此,提高密相气力输送固相流动参数的测量精度,一方面需要研究多相流的流动形态演变规律,本文采用数值模拟方法进行气固两相流的流型演变分析;另一方面,需要研究多物理场下的传感器建模方法。本文针对上述问题,以密相气力输送过程为研究背景,以阵列式电容传感器为研究对象,以流体分析软件FLUENT和有限元分析软件ANSYS为研究平台,以模拟仿真和实验验证为研究方法,对密相气力输送过程固相物料流型演变规律及多物理场下的传感器信号进行分析。本文主要完成如下工作:(1)基于CFD前处理建模软件,分析多相流模型特点,建立管道模型及适用的网格体积单元模型;针对密相气力输送特点,对正应力模型及摩擦剪切粘度模型进行修正,引入颗粒动力学理论,建立基于欧拉坐标下的湍流流动叁维多相流模型;(2)考虑流体与颗粒间的双向耦合作用,编写气固相间曳力函数及管道入口气固相边界条件用户自定义函数(UDF),采用SIMPLE算法求解计算;(3)分析颗粒相各物性参数及操作条件对密相流型形成及变化的影响,总结流型演变实现的相应边界条件,再现柱塞和堆积层的形成、流动过程;重点分析柱塞流的稳定运动阶段,并确定影响柱塞稳定运动区间的因素及其影响关系。(4)针对密相输送流型以沙丘流和柱塞流为主,提出一种结合流型与固相浓度分布同时测量的阵列式电容传感器结构形式。研究该阵列式电容传感器的基本结构、测量原理及传感器信号特点,并分析静电场的有限单元法;采用分区式间接耦合方法,建立流场与电场耦合作用下的叁维传感器有限元模型;(5)基于仿真计算结果分析固相颗粒流动参数在不同密相流型下的传感器输出信号特点;(6)在实验室条件下,搭建基于阵列式电容传感器两相流检测实验平台,制作稳定柱塞流,对多物理场下稳定柱塞流的传感器信号特点进行实验验证。(本文来源于《东北大学》期刊2013-06-01)

王超,徐占艳,秦伟刚,康旭冰[8](2013)在《稀相气固两相流探针声检测方法的测量信号特征分析》一文中研究指出设计了基于探针方法,且声检测传感器安装于管道外的气固两相流检测传感器结构。针对该结构,通过单颗粒与多颗粒的撞击实验,结合频谱分析,发现声信号的峰值频率固定,经分析为颗粒激发探针在固有频率处的振动所致,可将探针近似为悬臂梁进行分析。通过管道实验可知,固有频率处的峰值与固相颗粒的速度和质量分数具有很强的相关性,该信号特征有望应用于气固两相流的在线检测中。(本文来源于《传感器与微系统》期刊2013年02期)

徐占艳[9](2012)在《稀相气固两相流探针声检测方法研究》一文中研究指出气固两相流研究涉及广泛的工业生产过程,通过对其关键参数进行在线测量,进而实现对过程的优化控制,对于提高生产效率,降低能耗、节约能源具有十分重要的意义。由于气固两相流的测量受多种因素的影响,是国际公认的难题,在现有的众多测量方法中,基于声检测原理的测量具有结构简单,造价低,灵敏度高等特点,受到了越来越广泛的关注。本文根据撞击产生声信号的原理建立了基于声信号检测原理的气固两相流参数检测模型,并设计了基于此模型的插入式探针声信号检测的气固两相流参数检测的传感器系统,主要包括了以下工作:1、通过单个与多个固体颗粒自由落体的撞击实验,分析撞击产生声信号形态以及声信号的频谱、颗粒速度、颗粒个数之间的关系。2、利用气固两相流实验装置在稀相气力输送情况下给出了采样时间和采样频率的选择,并分析了不同尺寸的探针对声信号的影响。3、结合声信号参数分析法和频谱分析法对不同浓度和不同速度下采集的声信号进行分析,提取了声信号的特征量。分析不同浓度和速度情况下声信号特征量的变化规律。(本文来源于《天津大学》期刊2012-12-01)

周云龙,赵红梅,李莹,李洪伟[10](2011)在《图像处理技术在稀相气固两相流粒度测量中的应用》一文中研究指出利用高速摄影仪对冷态流化床内气固两相流动进行了图像采集。通过MATLAB软件对某时刻二维平面上的固体颗粒图像进行了预处理、二值化、粘连颗粒分割及颗粒标号等处理,较准确地得到了固体颗粒的粒度分布,并且研究了不同高度、不同截面颗粒的粒度分布与浓度分布状况,为今后进一步研究流化床内气固两相流动特性与粒度分布之间的关系奠定基础。(本文来源于《化工自动化及仪表》期刊2011年10期)

密相气固两相流论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

气力输送气固两相流涉及到能源输送、环境保护、航空航天等许多高新技术行业,气固两相流在化工、冶金、能源、环保、轻工和国防等各个领域应用越来越广,例如煤粉输送和粉尘测量等。这门学科的工程应用将对生态环境保护和能源资源的充分利用起到重要的推动作用。对气固两相流动特性的研究主要分为实验研究和理论研究。建立集气固两相流参数测试、气固两相流状态监控和气固两相流流态模拟仿真于一体的动态测试综合实验装置,有利于将理论研究与实验研究相结合,深入了解气固两相流内部流动机理。由于气固两相流动力学特性非常复杂且现有常用实验装置的限制,难以得到气固两相流内部的流动细节。随着计算流体力学的应用与发展,运用计算机模拟技术可以得到气力输送过程中气固两相流的流场特征,可以为实验室气固两相流综合实验装置的建立提供指导作用。本文围绕建立浓相气固两相流综合实验装置的目标,根据标准浓相静压经验公式,分别对气力输送管道的水平段和竖直段的管道压力损失进行了计算和反复校核,以选取能够提供足够动力的驱动装置。本文以气力输送煤粉颗粒在竖直管道内的流动为研究对象,采用FLUENT平台,对煤粉颗粒在竖直管道内的流动状态进行模拟仿真。首先选用GAMBIT软件对竖直管道进行几何建模、划分网格和边界条件选择,以及网格测试。由FLUENT载入物理模型,并进行初始条件设置、求解模型选择等,完成仿真计算的初始化。仿真模型是基于颗粒动力学理论的双流体模型,该模型考虑了气固两相流相间的相互作用、固体颗粒间的相互碰撞以及固体颗粒与壁面的碰撞作用。本文将仿真计算得到的数据与参考文献中他人仿真研究结果进行了对比分析,在近似相同的边界、初始条件以及求解条件下,竖直管道内不同截面位置处的气体流动的径向速度分布、和竖直管道轴向静压降等与他人仿真研究结果基本吻合;而固相流动时径向速度分布与他人仿真研究结果存在差别,经分析,本文研究所得结论更符合实际情况;本文的气相和固相流动沿径向浓度分布与参考文献仿真研究的气相和固相流动沿径向浓度分布存在较大的差距,尤其本文的气相和固相流动沿径向浓度分布数据在入口处波动较大,还有待于进一步的仿真和进行实验验证。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

密相气固两相流论文参考文献

[1].王大阳.基于分段激励式电容传感器的浓相气固两相流流动参数检测方法研究[D].东北大学.2014

[2].何成.基于FLUENT的气力输送浓相气固两相流数值模拟[D].广东工业大学.2014

[3].张文彪.静电法稀相气固两相流测量机理研究[D].天津大学.2013

[4].周云龙,彭颖.基于图像法的稀相气/固两相流混合比及空隙率分析[J].化工自动化及仪表.2013

[5].王超,孙晓梦,张文彪.稀相气固两相流90°圆截面弯管流动特性[J].力学季刊.2013

[6].王增双.水平管道中的浓相气固两相流流动参数检测方法研究[D].东北大学.2013

[7].袁锦凤.密相气固两相流流动数值模拟及基于多物理场的传感器建模方法研究[D].东北大学.2013

[8].王超,徐占艳,秦伟刚,康旭冰.稀相气固两相流探针声检测方法的测量信号特征分析[J].传感器与微系统.2013

[9].徐占艳.稀相气固两相流探针声检测方法研究[D].天津大学.2012

[10].周云龙,赵红梅,李莹,李洪伟.图像处理技术在稀相气固两相流粒度测量中的应用[J].化工自动化及仪表.2011

论文知识图

空气流速6m/s时,DR算法的重建图像燃烧器布置方式对循环流化床炉内气固流...系统采集的电容值试验系统示意图Gs=13 kg/(m2·s)时轴向压力分布流速对两相流阻力损失的影响

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密相气固两相流论文_王大阳
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