電阻層析成像（ERT）技術(shù)具有快速、非侵入性及可視化的特點,優(yōu)于常規(guī)方法及其它層析成像模式,已在氣液（固）多相流動體系中得到廣泛應用。本工作以氣液（固）多相流動體系為研究對象,介紹了ERT測試工作原理,分析了ERT與其它多相流檢測技術(shù)的特點,綜述了ERT在多相流動3個重要特性和過程參數(shù)測量中的應用進展,指出了ERT技術(shù)應用過程中需要解決的問題（流型辨識的標準化、識別過程參數(shù)的準確性、時間分辨率和空間分辨率均衡化等）。ERT作為流體流動的可視化工具,在優(yōu)化電極陣列、圖像重建算法或建立三維（四維）場模型的基礎(chǔ)上,提出了工業(yè)過程參數(shù)動態(tài)信息與流體力學數(shù)值模擬相結(jié)合的模式,可有效驗證數(shù)學模擬的準確性,延伸了其應用領(lǐng)域。 

【文章來源】：過程工程學報. 2020,20(04)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：11 頁

【部分圖文】：

典型ERT測試系統(tǒng)工作原理

Wang等[40]采用雙模態(tài)電學層析成像技術(shù)(ERT-ECT)考察了水平管內(nèi)油-氣-水三相流動體系，研究表明存在分層流、子彈流、塞狀流、氣泡流和環(huán)狀流(見圖2)。曹常利等[43]應用16電極ERT與ECT的復合陣列傳感器，對水-塑料棒(高電阻率物體)體系進行了流型成像測試，通過優(yōu)化圖像重建算法可平衡時間分辨率與空間分辨率。除研究管道流動情況外，Vijayan等[44]研究了內(nèi)徑240 mm的鼓泡塔內(nèi)壓力和表觀氣速對流型的影響，確定了塔內(nèi)存在離散氣泡流、聚并氣泡流和湍流。Fransolet等[45]考察了空氣與非牛頓黏性液體體系的變化，發(fā)現(xiàn)液體黏度增加可明顯促進氣泡聚并。Xu等[46]對內(nèi)徑50 mm的噴射泵內(nèi)兩相流快速混合過程中的流型進行了可視化研究，為噴射泵的理論研究和優(yōu)化設計提供了可靠的理論基礎(chǔ)。此外，研究者基于多相流的流型識別技術(shù)、信號檢測技術(shù)及其分析方法，提出了支持向量機、小波網(wǎng)絡、數(shù)理統(tǒng)計分析、完全可編程和可重構(gòu)的FPGA等多種分析方法，研究關(guān)注點逐漸轉(zhuǎn)向流型形成及過渡機理方向[36]。

Razzak等[53-58]考察了氣液固循環(huán)流化床(GasLiquid-Solid Circulating Fluidized Bed,GLSCFB)中的顆粒特性(形狀、直徑和密度)及氣體密度對立管截面局部氣含率及其分布的影響。Kourunen等[33]研究了機械浮選池中泡沫情況、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和表觀氣速對氣含率分布的影響，驗證了ERT方法在不同浮選條件下均能準確估算機械浮選池內(nèi)的三維氣含率分布。Abdullah等[59]測定了鼓泡攪拌釜(Gas-induced Stirred Tank,GIST)內(nèi)氣-液-固混合過程中的氣含率及其徑向分布，證明了徑向濃度梯度的存在。研究者還對不同管道[60]、氣液固三相外環(huán)流反應器[61,62]、攪拌釜[63,64]、噴射泵[65]、填料塔[66]及煤重介質(zhì)分離器(LARCODEMS)[67]等多相流反應器中的氣泡行為進行了分析。圖4 鼓泡塔中電極陣列[50]


本文編號：3410853