流固兩相流中固相參數(shù)測(cè)量方法研究.pdf

1、流固兩相流動(dòng)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，其相關(guān)參數(shù)的測(cè)量對(duì)于設(shè)備的設(shè)計(jì)和運(yùn)行都起著至關(guān)重要的作用。目前，對(duì)于流場(chǎng)透明度低、高濃度、固相顆粒大小分布不均勻的混合流體的測(cè)量，收獲甚少。本文在已有研究的基礎(chǔ)上，自行設(shè)計(jì)一套用于測(cè)量流固兩相流相關(guān)參數(shù)的系統(tǒng)——直管密度計(jì)測(cè)量系統(tǒng)，并對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。在此基礎(chǔ)上，對(duì)四種具有代表性的混合溶液進(jìn)行測(cè)量，獲得了一些基礎(chǔ)性的數(shù)據(jù)。進(jìn)行的主要工作及取得的成果如下：
　　 1、對(duì)目前兩相流的研

2、究和處理方法及兩相流參數(shù)檢測(cè)的現(xiàn)狀和發(fā)展進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹，闡述了流固兩相流的流動(dòng)理論，對(duì)流固兩相流相關(guān)參數(shù)指標(biāo)進(jìn)行了分析。
　　 2、以流固兩相流體力學(xué)為基礎(chǔ)，研究直管密度計(jì)測(cè)量段中混合流體的運(yùn)動(dòng)，從而推導(dǎo)出混合流體在管道中運(yùn)動(dòng)的數(shù)學(xué)模型方程。
　　 3、根據(jù)現(xiàn)行的測(cè)量流固兩相流相關(guān)參數(shù)存在的問(wèn)題，設(shè)計(jì)并加工、組裝了直管密度計(jì)測(cè)量系統(tǒng)，對(duì)其進(jìn)行了初步測(cè)試。
　　 4、利用直管密度計(jì)測(cè)量系統(tǒng)的三種方案對(duì)清水介質(zhì)進(jìn)行了

3、測(cè)量，通過(guò)試驗(yàn)結(jié)果得出：直管測(cè)量段采用內(nèi)外管形式，并配有壓力補(bǔ)償程序的方案測(cè)量效果最理想。測(cè)量的密度基本不隨時(shí)間和變頻器的頻率的變化而變化，誤差和波動(dòng)范圍都能控制在1％以下。
　　 5、利用優(yōu)化后的實(shí)驗(yàn)方案，對(duì)鹽水溶液、高嶺土溶液、錳礦漿溶液和泥沙溶液進(jìn)行了實(shí)際測(cè)量。測(cè)量結(jié)果顯示，系統(tǒng)在短時(shí)間內(nèi)對(duì)混合流體的測(cè)量均可達(dá)到很好的效果。長(zhǎng)時(shí)間測(cè)量時(shí)，混合流體的溫度會(huì)因?yàn)闈{體泵的不斷做功而升高，使橡膠柔性接頭有所膨脹，內(nèi)管受到的浮力增大

4、，稱(chēng)重傳感器感受到的壓力減小，密度隨之減小。當(dāng)采用溫度補(bǔ)償之后，可以有效地避免溫度的變化對(duì)測(cè)量帶來(lái)的影響。
　　 6、將優(yōu)化后的實(shí)驗(yàn)方案應(yīng)用到疏浚行業(yè)實(shí)際進(jìn)行測(cè)量，并與鈷60密度計(jì)和取樣測(cè)量的值進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果表明：實(shí)際取樣測(cè)得的泥漿平均密度與直管密度計(jì)采集的泥漿平均密度值基本接近，相對(duì)誤差很?。恢惫苊芏扔?jì)采集到的數(shù)據(jù)曲線與鈷60密度計(jì)采集到的數(shù)據(jù)曲線變化趨勢(shì)基本一致。測(cè)試結(jié)果完全符合工業(yè)生產(chǎn)的精度和穩(wěn)定度要求，具有很好的推廣應(yīng)用