基于静电传感阵列的流化床气泡流动特性研究

发布时间：2023-09-17 13:20

　　气泡现象是气固流化床的一个基本特征,其行为不仅关系到流化床内的流体力学性能,还影响床内气固混合、传质和传热性能。在气固流化床中,气泡的上升速度和直径是其在流动过程中的两个重要参数,上升速度影响颗粒相的湍动程度及气固两相的接触时间,而直径影响床内气固介质的混合质量。在实际工业生产中,实现流化床内气泡上升速度和直径的实时在线测量,对提高生产效率、节能以及流化床优化设计具有重要意义。针对目前的气泡测量方法在工业适用性等方面的不足,本文在对阵列式静电传感器进行研究的基础上,提出了一种基于阵列式静电传感器的气泡参数测量方法,实现了气泡上升速度及直径的同时测量,并在此基础上开展了流化床内气泡特性实验研究。主要工作如下:开发了一套多路测量系统,采用互相关测速算法实现流化床内各位置处气泡上升速度的实时在线测量。其硬件部分主要包括:静电信号转换电路、电源电路以及数据采集电路;软件部分主要设计了计算机采集与处理程序,主要包括:数据采集模块、数据运算模块、数据存储模块以及实时显示模块。在测得气泡上升速度的条件下,结合相应的信号处理方法,实现了气泡直径的测量,并与光学图像法获得的结果进行了对比,从而验证了该测...

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 气泡流动参数测量方法
        1.2.1 接触式测量方法
        1.2.2 非接触式测量方法
    1.3 气固流动参数静电测量方法
    1.4 本文主要研究内容
第二章 流化床气泡现象及静电法气泡参数测量原理
    2.1 固体流态化
    2.2 气固流化床气泡现象
    2.3 气固流化床颗粒荷电现象
        2.3.1 气固流化床颗粒起电机理
        2.3.2 气固流化床颗粒静电量的影响因素
    2.4 静电传感器及测量原理
        2.4.1 静电传感器的种类
        2.4.2 静电传感器的结构
        2.4.3 测量电路分析
        2.4.4 气泡参数测量法
    2.5 本章小结
第三章 流化床气泡流动参数测量系统设计与开发
    3.1 气泡流动参数测量系统设计
    3.2 静电信号转换电路
    3.3 计算机采集与处理程序
    3.4 本章小结
第四章 二维流化床气泡特性实验研究
    4.1 气泡研究装置
    4.2 二维流化床实验装置
    4.3 实验采样频率设置
    4.4 实验工况
    4.5 高速相机法对比验证实验
    4.6 气泡静电信号分析
    4.7 气泡速度测量结果及分析
        4.7.1 采样点数选择
        4.7.2 气泡上升速度测量结果及分析
    4.8 气泡直径测量结果及分析
    4.9 二维流化床内气泡流动特性分析
    4.10 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 工作总结
    5.2 展望
参考文献
作者简介
致谢



本文编号：3847504