氣-固兩相流顆粒粒徑與濃度聲學(xué)檢測(cè)方法研究.pdf

1、氣固兩相流中固相顆粒的流型、粒度以及濃度為較重要的技術(shù)參數(shù)。文中以聲學(xué)法為基礎(chǔ)，包括聲發(fā)射法和超聲法對(duì)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行測(cè)量，通過(guò)設(shè)置多組實(shí)驗(yàn)以驗(yàn)證聲學(xué)法在氣固兩相流相關(guān)參數(shù)檢測(cè)的可行性。
　　利用聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)對(duì)氣固流化床進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣，結(jié)合數(shù)理統(tǒng)計(jì)、小波算法以及信息熵等現(xiàn)代信息分析方法提取氣固流化床中不同流型的特征參數(shù)。將小波能量、數(shù)理統(tǒng)計(jì)結(jié)果以及小波包分解后的信息熵導(dǎo)入支持向量機(jī)(SVM)中，進(jìn)行氣固流型識(shí)別，可以得到流型的較高識(shí)別

2、率。采用聲發(fā)射技術(shù)對(duì)旋風(fēng)分離器內(nèi)顆粒粒度進(jìn)行分析，獲得了聲發(fā)射信號(hào)結(jié)構(gòu)與分離器內(nèi)氣固兩相運(yùn)動(dòng)行為的對(duì)應(yīng)關(guān)系。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合小波能量分析，建立旋風(fēng)分離器中固相顆粒粒度的聲發(fā)射預(yù)測(cè)模型。利用該模型中聲發(fā)射信號(hào)能量與氣相速度的二次方、固相顆粒粒度的線性關(guān)系，以實(shí)現(xiàn)對(duì)未知固相顆粒粒度進(jìn)行預(yù)測(cè)。
　　基于聲發(fā)射信號(hào)的產(chǎn)生機(jī)理，設(shè)計(jì)一套空氣-活性炭的聲發(fā)射信號(hào)檢測(cè)裝置，結(jié)合經(jīng)典聲發(fā)射理論、現(xiàn)代信息處理技術(shù)以及功率譜估計(jì)算法，對(duì)氣固兩相流過(guò)程

3、中固相的質(zhì)量流率、粒度以及碰撞速度等因素做細(xì)致分析。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)功率譜估計(jì)的頻率、面積與固相顆粒的粒徑、質(zhì)量流率有很好相關(guān)性，擬合出二者的相關(guān)方程并通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證，得到各參數(shù)的相對(duì)誤差小于5.5%。以簡(jiǎn)化的ECAH理論模型為基礎(chǔ)，計(jì)算出超聲波衰減參數(shù)，通過(guò)反演算法得出固相顆粒的濃度信息。此外，開(kāi)發(fā)了一套超聲波發(fā)射、采集裝置，文中給出了超聲波發(fā)射、接收電路設(shè)計(jì)以及工作過(guò)程的詳細(xì)研究和論述，并生成了PCB板，經(jīng)過(guò)調(diào)試，可應(yīng)用實(shí)驗(yàn)采樣分析。在超聲衰