氣固兩相流廣泛存在于電力、化工、制藥、冶金等工業(yè)生產(chǎn)中,實(shí)現(xiàn)其流動(dòng)參數(shù)（固相速度、濃度和質(zhì)量流量等）的在線(xiàn)準(zhǔn)確測(cè)量,對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的安全、經(jīng)濟(jì)、高效運(yùn)行具有重要意義。本文在電容層析成像（ECT）技術(shù)和靜電檢測(cè)技術(shù)的研究基礎(chǔ)上,發(fā)揮ECT和靜電傳感技術(shù)的各自特點(diǎn),將這兩種測(cè)量方法和技術(shù)融合,研究基于靜電與ECT技術(shù)相結(jié)合的復(fù)雜氣固兩相流多參數(shù)測(cè)量的新方法,實(shí)現(xiàn)氣固兩相流顆粒流動(dòng)的流型、濃度、速度及質(zhì)量流量等多參數(shù)的同時(shí)測(cè)量。本文首先對(duì)靜電傳感器進(jìn)行了研究。利用有限元法建立靜電傳感器的三維仿真模型,分析了靜電傳感器的空間靈敏度分布特性。在此基礎(chǔ)上,開(kāi)發(fā)了一套基于陣列式靜電傳感器的氣固兩相流顆粒局部平均速度測(cè)量系統(tǒng),并通過(guò)傳送帶和重力輸送實(shí)驗(yàn)對(duì)采樣頻率、采樣點(diǎn)數(shù)等參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化,之后在高壓密相煤粉氣力輸送系統(tǒng)上進(jìn)行了管內(nèi)煤粉局部速度測(cè)量實(shí)驗(yàn),其測(cè)量結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差小于5.49%。其次,對(duì)ECT成像機(jī)理進(jìn)行深入研究,通過(guò)有限元仿真建立ECT傳感器模型,分析了傳感器靈敏場(chǎng)分布特性,并對(duì)LBP和Landweber兩種圖像重建算法進(jìn)行比較。重建結(jié)果表明:LBP算法重建圖像的相關(guān)性高于0.785,而... 

【文章頁(yè)數(shù)】：128 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
主要符號(hào)表
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 氣固兩相流動(dòng)參數(shù)檢測(cè)方法
        1.2.1 流型識(shí)別方法
        1.2.2 速度測(cè)量方法
        1.2.3 濃度測(cè)量方法
        1.2.4 結(jié)語(yǔ)
    1.3 靜電法在氣固兩相流參數(shù)檢測(cè)中的應(yīng)用
        1.3.1 靜電傳感器的原理
        1.3.2 靜電法氣固兩相流參數(shù)檢測(cè)的應(yīng)用現(xiàn)狀
        1.3.3 靜電法氣固兩相流參數(shù)檢測(cè)技術(shù)存在的問(wèn)題
    1.4 電容層析成像(ECT)技術(shù)在氣固兩相流參數(shù)檢測(cè)中的應(yīng)用
        1.4.1 ECT測(cè)量原理
        1.4.2 ECT技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀
        1.4.3 ECT技術(shù)存在的問(wèn)題
    1.5 本文的主要研究?jī)?nèi)容及組織結(jié)構(gòu)
    參考文獻(xiàn)
第二章 陣列式靜電傳感器顆粒流動(dòng)局部速度測(cè)量方法研究
    2.1 引言
    2.2 靜電傳感器及測(cè)量原理
        2.2.1 環(huán)狀和陣列式靜電傳感器結(jié)構(gòu)
        2.2.2 數(shù)學(xué)模型
        2.2.3 靜電傳感器靈敏度分布
        2.2.4 靜電傳感器測(cè)量電路分析
        2.2.5 陣列式靜電傳感器局部速度測(cè)量基本原理
    2.3 顆粒局部速度測(cè)量系統(tǒng)及標(biāo)定
        2.3.1 顆粒局部速度測(cè)量系統(tǒng)
        2.3.2 系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置
    2.4 高壓密相煤粉氣力輸送速度實(shí)驗(yàn)研究
        2.4.1 高壓密相氣力輸送系統(tǒng)
        2.4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
    2.5 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第三章 基于DSP的電容層析成像(ECT)系統(tǒng)研制
    3.1 引言
    3.2 ECT系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型
    3.3 ECT傳感器有限元仿真
        3.3.1 ECT有限元仿真模型
        3.3.2 ECT傳感器靈敏場(chǎng)分析
        3.3.3 ECT仿真結(jié)果驗(yàn)證
    3.4 ECT圖像重建
        3.4.1 LBP算法
        3.4.2 Landweber迭代算法
        3.4.3 圖像重建結(jié)果
    3.5 ECT系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)
        3.5.1 交流法電容檢測(cè)電路設(shè)計(jì)
        3.5.2 電極開(kāi)關(guān)陣列設(shè)計(jì)
        3.5.3 數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        3.5.4 上位機(jī)界面設(shè)計(jì)
    3.6 ECT成像實(shí)驗(yàn)
        3.6.1 靜態(tài)成像實(shí)驗(yàn)
        3.6.2 動(dòng)態(tài)成像實(shí)驗(yàn)
    3.7 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第四章 顆粒靜電對(duì)ECT的影響及消除
    4.1 引言
    4.2 理論分析
    4.3 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
    4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較與討論
    4.5 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第五章 基于陣列式電容-靜電傳感器的顆粒參數(shù)測(cè)量(CES)系統(tǒng)
    5.1 引言
    5.2 測(cè)量系統(tǒng)
    5.3 模擬及靜態(tài)實(shí)驗(yàn)
        5.3.1 模擬實(shí)驗(yàn)
        5.3.2 靜態(tài)實(shí)驗(yàn)
    5.4 傳送帶實(shí)驗(yàn)
        5.4.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
        5.4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
    5.5 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第六章 ECT與CES系統(tǒng)在循環(huán)湍動(dòng)流化床的應(yīng)用研究
    6.1 引言
    6.2 C-TFB實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
    6.3 顆粒分布測(cè)量
    6.4 顆粒濃度、速度及循環(huán)量測(cè)量
    6.5 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第七章 結(jié)論與展望
    7.1 全文總結(jié)
    7.2 展望
研究成果
致謝



本文編號(hào)：3663196