顆粒循環(huán)強(qiáng)度是提升管中氣固流動(dòng)的一個(gè)重要的操作參數(shù)。在目前的實(shí)驗(yàn)研究中,普遍采用容積法對(duì)提升管中固體顆粒循環(huán)強(qiáng)度進(jìn)行測量,但容積法卻存在測量過程較復(fù)雜,且需多次測量、測量工作強(qiáng)度較大、測量準(zhǔn)確性和可靠性較差等問題。為此本文在一套提升管冷模實(shí)驗(yàn)裝置上,在不同操作氣速和顆粒循環(huán)強(qiáng)度下,分別對(duì)HDLDG-06固體流量計(jì)及PV-6D光纖系統(tǒng)在提升管顆粒循環(huán)強(qiáng)度測量中的應(yīng)用進(jìn)行了系統(tǒng)研究。HDLDG-06固體流量計(jì)的研究結(jié)果表明,提升管操作氣速和顆粒循環(huán)強(qiáng)度均對(duì)固體流量計(jì)的測量結(jié)果具有重要影響。在實(shí)驗(yàn)條件范圍內(nèi),當(dāng)提升管操作氣速低于18 m/s時(shí),提升管內(nèi)存在一臨界顆粒循環(huán)強(qiáng)度,在小于該臨界顆粒循環(huán)強(qiáng)度時(shí),固體流量計(jì)的測量結(jié)果較好,在大于該臨界顆粒循環(huán)強(qiáng)度時(shí),固體流量計(jì)的測量結(jié)果很差,并且該臨界顆粒循環(huán)強(qiáng)度隨著提升管操作氣速的增加而不斷增大。當(dāng)提升管操作氣速大于18 m/s時(shí),提升管內(nèi)未出現(xiàn)臨界顆粒循環(huán)強(qiáng)度,在實(shí)驗(yàn)中的顆粒循環(huán)強(qiáng)度范圍內(nèi),固體流量計(jì)的測量結(jié)果均較好。進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)提升管截面平均顆粒濃度對(duì)固體流量計(jì)測量結(jié)果具有直接影響,在不同操作條件下,提升管內(nèi)均存在一相同的臨界截面平均顆粒濃度(約為6.9 kg/m3),當(dāng)提升管截面平均顆粒濃度小于該臨界截面平均顆粒濃度時(shí),固體流量計(jì)的測量結(jié)果較好,當(dāng)提升管截面平均顆粒濃度大于該臨界截面平均顆粒濃度時(shí),固體流量計(jì)的測量結(jié)果很差。據(jù)此提出了固體流量計(jì)用于測量提升管顆粒循環(huán)強(qiáng)度的校正關(guān)系式和適用范圍,提出了一種擴(kuò)大固體流量計(jì)使用范圍的方法,同時(shí)提出將法拉第電磁感應(yīng)定律和靜電測量法相結(jié)合的固體流量計(jì)改進(jìn)措施,改進(jìn)后的固體流量計(jì)可同時(shí)對(duì)提升管截面平均顆粒速度、截面平均顆粒濃度以及顆粒循環(huán)量進(jìn)行測量。在PV-6D光纖系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),現(xiàn)有的根據(jù)顆粒有效運(yùn)動(dòng)時(shí)間計(jì)算顆粒流率和顆粒速度的方法存在偏差較大的問題,為此本文提出一種根據(jù)整個(gè)采樣時(shí)間對(duì)提升管內(nèi)顆粒流率和顆粒速度進(jìn)行計(jì)算的方法。與現(xiàn)有方法相比,本文方法計(jì)算的顆粒流率和顆粒速度的偏差得到明顯改善。同時(shí)根據(jù)光纖系統(tǒng)測量的顆粒濃度和顆粒速度以及光纖系統(tǒng)測量的顆粒濃度電壓值和提升管操作氣速,分別獲得了光纖系統(tǒng)用于測量提升管顆粒循環(huán)強(qiáng)度的校正關(guān)系式。
【學(xué)位單位】：中國石油大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2016
【中圖分類】：TE624
【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
引言
第1章 文獻(xiàn)綜述
    1.1 氣固流態(tài)化技術(shù)
        1.1.1 流態(tài)化定義
        1.1.2 流態(tài)化分類
        1.1.3 循環(huán)流態(tài)化的形成條件
        1.1.4 流態(tài)化技術(shù)的應(yīng)用
        1.1.5 循環(huán)流態(tài)化技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)評(píng)價(jià)
    1.2 固體顆粒流量測量技術(shù)
        1.2.1 概述
        1.2.2 科里奧利質(zhì)量流量計(jì)
        1.2.3 沖擊式流量計(jì)
        1.2.4 皮帶秤測量原理
        1.2.5 失重秤測量原理
        1.2.6 轉(zhuǎn)子秤測量原理
        1.2.7 容積法
        1.2.8 靜電流量計(jì)
    1.3 顆粒濃度和速度測量技術(shù)
        1.3.1 激光多普勒測速技術(shù)
        1.3.2 互相關(guān)測速技術(shù)
        1.3.3 斷層成像技術(shù)
        1.3.4 壓降法
        1.3.5 光纖探頭技術(shù)
    1.4 本章小結(jié)
第2章 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及測量方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)裝置及流程
    2.2 實(shí)驗(yàn)介質(zhì)及操作參數(shù)
    2.3 顆粒循環(huán)強(qiáng)度測量方法
        2.3.1 容積法
        2.3.2 HDLDG-06 固體流量計(jì)
        2.3.3 PV-6D光纖測量儀
    2.4 本章小結(jié)
第3章 固體流量計(jì)對(duì)提升管顆粒循環(huán)強(qiáng)度的測量研究
    3.1 容積法的測量準(zhǔn)確性
    3.2 HDLDG-06 固體流量計(jì)的測量穩(wěn)定性
    3.3 HDLDG-06 固體流量計(jì)的測量準(zhǔn)確性
        3.3.1 固體流量計(jì)測量值與容積法測量值對(duì)比
        3.3.2 顆粒循環(huán)強(qiáng)度對(duì)固體流量計(jì)測量準(zhǔn)確性的影響
        3.3.3 截面平均顆粒濃度對(duì)固體流量計(jì)測量準(zhǔn)確性的影響
        3.3.4 固體流量計(jì)的校正關(guān)系式
    3.4 HDLDG-06 固體流量計(jì)的使用優(yōu)化
    3.5 固體流量計(jì)的改進(jìn)措施
    3.6 本章小結(jié)
第4章 PV-6D光纖系統(tǒng)對(duì)提升管顆粒循環(huán)強(qiáng)度的測量研究
    4.1 概述
    4.2 PV-6D光纖系統(tǒng)測量方法研究
    4.3 測量結(jié)果對(duì)比
        4.3.1 顆粒局部流率對(duì)比
        4.3.2 顆粒局部速度對(duì)比
        4.3.3 顆粒局部濃度對(duì)比
        4.3.4 測量準(zhǔn)確性對(duì)比
    4.4 光纖系統(tǒng)對(duì)提升管中顆粒循環(huán)強(qiáng)度的測量
        4.4.1 光纖系統(tǒng)的測量穩(wěn)定性
        4.4.2 光纖系統(tǒng)的測量準(zhǔn)確性
        4.4.3 光纖測量系統(tǒng)的校正關(guān)系式
    4.5 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論
符號(hào)說明
參考文獻(xiàn)
致謝
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