空隙率是兩相流的一個(gè)重要狀態(tài)參數(shù),表征了一個(gè)截面上各組分所占比例大小。兩相流在鍋爐管道、蒸餾塔、核反應(yīng)碓等工業(yè)場(chǎng)景中廣泛存在。兩相流空隙率的在線測(cè)量對(duì)生產(chǎn)過程的安全監(jiān)控和計(jì)量都有重要意義。電容層析成像（Electrical Capacitance Tomography簡(jiǎn)稱ECT）技術(shù)是實(shí)現(xiàn)兩相流或多相流可視化測(cè)量的有效方法。本文研究了基于ECT的氣液兩相流空隙率測(cè)量。本文構(gòu)建了由ECT系統(tǒng)、氣液兩相流系統(tǒng)和空隙率測(cè)量算法三部分組成的兩相流空隙率測(cè)量系統(tǒng)。其中,ECT系統(tǒng)由ECT傳感器、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、成像上位機(jī)組成。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的接口限制決定了傳感器測(cè)量極板的數(shù)目,同時(shí)傳感器的輸出范圍要與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的測(cè)量范圍相匹配。針對(duì)實(shí)驗(yàn)室已有的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),用COMSOL進(jìn)行了傳感器的有限元仿真設(shè)計(jì),用阻抗分析儀進(jìn)行了傳感器輸出值校準(zhǔn),最終設(shè)計(jì)制作出與采集系統(tǒng)相匹配的8極板傳感器。連接ECT傳感器、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和上位機(jī),完成了ECT系統(tǒng)的組裝。選取油泵、氣泵、以及連接管道等部件組成氣液兩相流系統(tǒng)。將氣液兩相流系統(tǒng)與ECT系統(tǒng)連接、進(jìn)行了聯(lián)合調(diào)試。本文研究了兩種基于ECT的空隙率測(cè)量方法。一是基于二... 

【文章來源】：沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)遼寧省

【文章頁(yè)數(shù)】：60 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

電學(xué)層析成像系統(tǒng)

圖 2.2 ECT 傳感器結(jié)構(gòu)圖Fig. 2.2 ECT sensor structure的仿真和制作感器設(shè)計(jì)時(shí)，首先要考慮多少個(gè)電容測(cè)量極板可以極數(shù)量越多，可測(cè)得的極板電容數(shù)目越多，對(duì)于具有N * (N 1)/2個(gè)獨(dú)立電容值作為圖像的重建數(shù)據(jù)。隨容值個(gè)數(shù)就越多，可用于圖像重建的數(shù)據(jù)就會(huì)越多就越高。然而，極板數(shù)量的增加同時(shí)會(huì)產(chǎn)生下列問題板個(gè)數(shù)越多，采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)就會(huì)越復(fù)雜，成本也板個(gè)數(shù)越多，極板間的電容值會(huì)越小，在一定范圍電容測(cè)量難度增大。板個(gè)數(shù)越多，傳感器的邊緣效應(yīng)就會(huì)越大，從而使

OL 全稱為 COMSOL Multiphysics，是一個(gè)多物理場(chǎng)的有限元仿ultiphysics 最早起源于 MATLAB 的 Toolbox。COMSOL 軟件在算方面有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。在實(shí)際生產(chǎn)生活中，環(huán)境中充斥著多電場(chǎng)、磁場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)等。各種物理場(chǎng)在空間中相互疊加，相互影響s（下文簡(jiǎn)稱 COMSOL）能對(duì)這種多物理場(chǎng)耦合的現(xiàn)象進(jìn)行仿真我們需要的物理場(chǎng)的參數(shù)。OL 有限元的分析計(jì)算過程包括：對(duì)實(shí)際問題的抽象處理、建立場(chǎng)的選擇、幾何形狀的建立、材料屬性的添加、最后進(jìn)行網(wǎng)格。OMSOL 對(duì) 8 極板 ECT 傳感器進(jìn)行仿真，對(duì)仿真模型的測(cè)量極傳感器極板電容的分布。圖 2.3 是 ECT 傳感器 COMSOL 仿真效幾何結(jié)構(gòu)的分布，右圖為外加屏蔽后圖像。極板材質(zhì)的屬性是玻璃，外屏蔽罩的選擇為鐵。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]集成回歸問題若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 王永明.華東師范大學(xué) 2015
[2]電容層析成像技術(shù)在凍土物質(zhì)分布及其動(dòng)態(tài)變化測(cè)試中的應(yīng)用研究[D]. 劉靖.中國(guó)科學(xué)院研究生院（工程熱物理研究所） 2007

碩士論文
[1]基于電容層析成像技術(shù)的氣液兩相流參數(shù)檢測(cè)[D]. 崔海利.浙江大學(xué) 2006
[2]電容層析成像技術(shù)在氣液兩相流檢測(cè)中的應(yīng)用研究[D]. 邵曉寅.浙江大學(xué) 2003



本文編號(hào)：3090574