石油化工行業(yè)一直是當今社會人們關注并討論的熱點領域,因此專家學者對石油化工的研究從未停下探索的腳步。在眾多的研究之中對于多相流的檢測由于其重要性和復雜性正受到越來越多的重視,截面含氣率是氣液兩相流中極為重要的流動參數(shù)之一。由于氣液兩相流各相關參數(shù)間的非線性特性及其流動機理的未知性,導致由宏觀測量參數(shù)對兩相流動的截面信息進行求解的機理性模型在短期內(nèi)難以建立,而現(xiàn)有預測模型都受其自身的使用條件限制,因此截面含氣率測量是科學研究和工業(yè)應用領域中未能解決的科學難題。本文設計出一種新型同軸線相位傳感器,對垂直上升管氣液兩相流動參數(shù)進行研究。在理論分析及前期工作經(jīng)驗的基礎上,計算并分析傳感器結(jié)構(gòu)參數(shù),設計出了一種包含內(nèi)電極和外電極的三體結(jié)構(gòu)形式的新型同軸線相位傳感器。搭建了新型同軸線相位傳感器測量系統(tǒng),包括硬件電路部分的設計、信號采集模塊及測量系統(tǒng)搭建。在此基礎上,進行了室內(nèi)垂直管靜態(tài)標定實驗,研究分析了新型同軸線相位傳感器在在不同頻段下全含氣范圍內(nèi)的響應特點,發(fā)現(xiàn)同軸線傳感器響應在各個頻率點下的相位差輸出與含氣率變化呈線性變化關系的規(guī)律。根據(jù)電磁波相位特性與氣液兩相介質(zhì)間變化規(guī)律,建立了同軸線截...

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 氣液兩相流的研究背景及意義
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 氣液兩相流概述
        1.1.3 氣液兩相流參數(shù)介紹
        1.1.4 研究意義
    1.2 截面含氣率研究現(xiàn)狀及分析
        1.2.1 理論研究現(xiàn)狀
        1.2.2 實驗測量方法研究現(xiàn)狀
        1.2.3 現(xiàn)有研究存在的問題
    1.3 微波技術在多相流領域的發(fā)展
        1.3.1 微波技術的應用和優(yōu)點
        1.3.2 同軸線相位技術的應用和優(yōu)點
    1.4 研究內(nèi)容及創(chuàng)新點
        1.4.1 研究內(nèi)容
        1.4.2 創(chuàng)新點
第二章 同軸線相位測量技術
    2.1 同軸線相位測量方法概述
    2.2 同軸線相位技術測量原理和結(jié)構(gòu)
    2.3 本章小結(jié)
第三章 新型同軸線相位傳感器設計及系統(tǒng)搭建
    3.1 新型同軸線傳感器系統(tǒng)總體方案設計
    3.2 新型同軸線傳感器結(jié)構(gòu)設計
    3.3 新型同軸線傳感器硬件電路設計
        3.3.1 微控制器設計
        3.3.2 信號源模塊設計
        3.3.3 功分器模塊
        3.3.4 相位檢測模塊
        3.3.5 AD7606 多通道AD數(shù)據(jù)采集模塊
    3.4 本章小結(jié)
第四章 新型同軸線相位傳感器靜態(tài)實驗標定
    4.1 室內(nèi)垂直管靜態(tài)實驗標定
    4.2 新型同軸線相位傳感器響應分析
    4.3 本章小結(jié)
第五章 基于新型同軸線傳感器的截面含氣率模型與試驗
    5.1 截面含氣率實驗測量裝置
    5.2 垂直氣液兩相流截面含氣率實驗
        5.2.1 信號頻率的確定
        5.2.2 同軸線截面含氣率測量模型
        5.2.3 實驗參數(shù)范圍
    5.3 垂直氣液兩相流相位差輸出信號分析
        5.3.1 相位差輸出信號時頻分析
        5.3.2 相位差輸出信號和截面含氣率與流量關系分析
    5.4 本章小結(jié)
第六章 基于量綱分析法的截面含氣率模型與評價
    6.1 截面含氣率模型參數(shù)分析
    6.2 截面含氣率模型
    6.3 截面含氣率預測模型評價
    6.4 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
    7.1 總結(jié)
    7.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀學位期間取得的研究成果



本文編號：3879815