基于聲音信號分析的氣固兩相流實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、工業(yè)生產(chǎn)是工業(yè)生產(chǎn)中常見的一個(gè)單元操作，廣泛的應(yīng)用于冶金、化工、建筑等生產(chǎn)過程中。以高爐煤粉噴吹為例，高爐煤粉均勻噴吹對于煤粉氣化率、理論燃燒溫度、爐缸熱制度和爐況順行有著重要的意義。因此，為了保障均勻噴吹，有必要實(shí)時(shí)檢測和控制各噴煤單支管煤粉流量。氣固兩相流流動過程的復(fù)雜性和隨機(jī)性使其監(jiān)測難度增大，所以找到一種能夠適用于氣力輸送時(shí)氣固兩相流流量檢測的方法至關(guān)重要。
　　本文嘗試通過采集氣固兩相流管道外壁的聲音信號來檢測管道內(nèi)固體

2、顆粒質(zhì)量流量。考察氣體體積流量、固體質(zhì)量流量和固體顆粒粒徑，以及采樣方式等因素對采集到的聲音信號的影響。經(jīng)過頻譜分析和功率譜分析，得到了固體顆粒撞擊管道壁面聲音信號的均值頻率、中值頻率、峰值頻率、特征頻域能量占總能量的百分比和聲音信號有效值。主要結(jié)果如下所示:
　　(1)空氣單相流時(shí)聲音信號和氣固兩相流流經(jīng)管道時(shí)聲音信號不同;
　　(2)隨著氣體體積流量的逐漸增大，聲音信號的均值頻率和中值頻率都逐漸減小，峰值頻率基本不變，特

3、征頻域能量占總能量的百分比和信號的有效值逐漸增加;
　　(3)隨著固體質(zhì)量流量的逐漸增大，聲音信號的均值頻率和中值頻率都逐漸減小，峰值頻率基本不變，特征頻域能量占總能量的百分比和信號的有效值逐漸增加;
　　(4)隨著顆粒粒徑的逐漸增大，聲音信號的均值頻率、中值頻率和峰值頻率基本不變，特征頻域能量占總能量的百分比逐漸增大，信號的有效值逐漸減小;
　　(5)改變采樣方式，發(fā)現(xiàn)水平管采樣和垂直管采樣有相似的結(jié)論;