氣液兩相流空隙率測量方法研究.pdf

1、水下兩相流沖壓發(fā)動機的工作產(chǎn)生大量的氣泡，氣與水的結(jié)合流動產(chǎn)生氣液兩相流?？障堵史从沉四骋粫r刻管道某截面上兩相流中氣泡所占面積，其量值大小體現(xiàn)了沖壓發(fā)動機的工作性能。空隙率的準確測量對沖壓發(fā)動機的研制、性能評定有著重要意義。
　　空隙率的測量方法多種多樣，基于ERT測量原理的新型測量技術(shù)具有非侵入、安全性好、結(jié)構(gòu)簡單、響應速度快以及實時可視化等特點。本文在分析現(xiàn)有ERT測量方法的基礎上，研制了一套12電極的針對連續(xù)相為導電介質(zhì)的E

2、RT實時測量系統(tǒng)。
　　傳統(tǒng)ERT測量系統(tǒng)帶負載能力只有1.4kΩ，不能滿足水下兩相流沖壓發(fā)動機工作環(huán)境的要求，本文通過改進恒流源設計方法，采用雙極性脈沖電流作為信號激勵源，實現(xiàn)了系統(tǒng)負載能力達到10kΩ，擴大了ERT系統(tǒng)的測量范圍。
　　FPGA作為系統(tǒng)核心控制器，實現(xiàn)系統(tǒng)的邏輯控制、激勵信號生成、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)讀取與上位機通訊等功能。在硬件電路中，其通過對雙極性電流激勵信號生成電路、電極陣列選通電路、程控放大電路、數(shù)據(jù)采

3、集電路的控制，實現(xiàn)了水下沖壓發(fā)動機多相流的電導率測量。
　　基于quartusⅡ軟件開發(fā)平臺，采用VHDL語言編程實現(xiàn)了按鍵消抖、直交流切換、電極切換、程控放大、AD采集等模塊設計。通過程控放大模塊實現(xiàn)增益0.08至10000自適應可調(diào)，并采用分時多次采樣消除了信號中的直流分量，提高了系統(tǒng)的實時工作性能。
　　通過系統(tǒng)標定實驗、通道一致性測試實驗、模擬環(huán)境驗證實驗對該數(shù)字化ERT系統(tǒng)的性能進行了分析與驗證。實驗結(jié)果表明，系統(tǒng)