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文檔簡介
1、密相氣力輸送粉體系統(tǒng)的流型變化對流體的流動特性及參數(shù)檢測具有重要的影響。為了更好地分析流體的流動特性對于傳感器輸出的影響,本文進行流體數(shù)值模擬仿真方法研究,為實現(xiàn)流場和靜電場耦合奠定基礎。本課題以密相氣力輸送過程為研究背景,以螺旋極板電容式相濃度傳感器為研究對象,以有限元分析軟件ANSYS和流體分析軟件FLUENT為研究平臺,以模擬仿真和實驗驗證為研究方法,對傳感器進行優(yōu)化和討論。主要完成如下工作:
(1)對密相氣力輸送中的基
2、本概念和動力學理論進行了研究;應用FLUENT流體分析軟件建立了氣固兩相湍動雙流體模型,對流動過程進行仿真,分析了水平管道內(nèi)濃度分布、速度分布;研究了不同工況下的密相氣力輸送的流動特點,并模擬實現(xiàn)了柱塞流和沙丘流型;
(2)研究了螺旋極板電容式相濃度傳感器優(yōu)化設計的理論基礎,即傳感器的基本結構參數(shù)、測量原理以及靜電場的有限單元法;應用ANSYS有限元仿真軟件,建立了合理的螺旋極板電容式相濃度傳感器三維有限元模型;采用電荷法計算
3、極板上的電容;根據(jù)靈敏度定義計算電容敏感場的分布;
(3)通過有限元仿真計算,分析了各個結構參數(shù)對徑向均勻性和軸向均勻性的影響;對工業(yè)上常用的兩種管道進行傳感器優(yōu)化設計,得到了均勻性較好的傳感器結構;針對不同管徑的管道,設計了不同的傳感器模型,以滿足工業(yè)需要;
(4)模擬柱塞流流型,對優(yōu)化后的傳感器進行仿真驗證;在實驗室條件下,根據(jù)優(yōu)化設計結果制作傳感器;制作不同濃度的柱塞流模型,進行實驗驗證,實驗結果與仿真計算結果
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