鼓泡床气固流动过程压力和层析成像研究

发布时间：2017-07-20 10:23

  本文关键词：鼓泡床气固流动过程压力和层析成像研究

  更多相关文章： 流化床 顶喷 电容层析成像 微波层析成像

【摘要】：流化床广泛应用在工业生产的干燥、制粒和包衣过程,针对这一复杂的气固两相流动过程,传统的压力法难以得到过程的全部信息,不能满足生产过程的测量需求。因此,本文结合层析成像和压力法对于流化床内的气固两相流动过程展开测量研究。层析成像技术和压力法的结合克服了压力法测量范围局部化的缺陷,实现了对于流动截面的整体测量、丰富了流动过程测量信息,同时又加强了对近壁密相区的重点监测。本文重点通过实验将电容层析成像和压力法结合用于探索不同结构流化床的流动特性及流化床顶喷过程监测研究,并进行静态实验,将电容层析成像和微波层析成像用于不同含湿量颗粒的静态测量,探索双模态测量的可行性和实现方式。在不同结构流化床流动特性对比实验中,集中研究了颗粒粒径、表观风速、流化床结构对床内波动、气泡变化规律、颗粒浓度分布及不同区域流动特点的影响。结果表明流化床结构的改变极大影响了床内流动的规律,尤其对于流态分布和气泡运动。在顶喷实验中,首先进行了颗粒最小流化速度的测量,研究了颗粒粒径和含湿量对最小流化速度的影响。其次将电容层析成像和压力法用于不同工况设置,如表观风速、床料粒径、球形度、喷雾压力和喷雾流量的顶喷过程测量研究。最后根据测量结果,运用FFT(快速傅里叶变换)、DWT(小波变换)等数学方法,提取了一系列关键参数量化不同设置下的流动特点,如气泡大小、主频和标差分布等。结果表明,当床料颗粒粒径和含湿量越大时,所需最小流化速度越大；气泡大小与床料含湿量密切相关,床料含湿量变化范围较大时,气泡尺寸相应变化较大；床料吸水性、喷雾流量对气泡变化影响较大；顶喷过程中,压力信号对于颗粒湿度变化不是很敏感,而电容信号则较为敏感。在电容和微波双模态静态实验中,湿度对电容层析成像影响明显,特别是采用高湿度颗粒进行满场标定时,其影响更为明显。湿度对微波层析成像影响较小,微波系统有很宽的材料湿度测量的动态范围。电容和微波层析成像具有一定的互补性。
【关键词】：流化床 顶喷 电容层析成像 微波层析成像
【学位授予单位】：中国科学院研究生院(工程热物理研究所)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ021.1
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-7
• 符号表7-10
• 第一章 绪论10-18
• 1.1 课题的研究背景及意义10-11
• 1.2 本学科领域研究现状11-18
• 1.2.1 常用研究方法11-13
• 1.2.2 层析成像在该领域的应用13-15
• 1.2.3 研究现状总结15-16
• 1.2.4 论文主要研究内容16-18
• 第二章 不同结构流化床流动特性对比18-38
• 2.1 引言18
• 2.2 测量原理和方法18-19
• 2.3 实验系统19-20
• 2.3.1 实验系统19-20
• 2.3.2 实验目的与方法20
• 2.3.3 实验工况20
• 2.4 A型结构实验台流动特性分析20-29
• 2.4.1 实验台20-21
• 2.4.2 压差、电容信号分析21-27
• 2.4.3 气泡变化27-28
• 2.4.4 颗粒浓度分布28-29
• 2.5 B型结构实验台流动特性分析29-36
• 2.5.1 实验台29
• 2.5.2 压差、电容信号分析29-34
• 2.5.3 气泡变化34-35
• 2.5.4 颗粒浓度分布35-36
• 2.6 本章小结36-38
• 第三章 流化床顶喷过程压差和ECT测量38-60
• 3.1 引言38
• 3.2 实验系统与设置38-41
• 3.2.1 顶喷系统38
• 3.2.2 实验样品38-39
• 3.2.3 实验工况39-41
• 3.3 顶喷过程流动测量41-58
• 3.3.1 顶喷过程检测41-43
• 3.3.2 最小流化速度43-45
• 3.3.3 顶喷过程电容变化及ECT成像分析45-46
• 3.3.4 气泡变化46-49
• 3.3.5 颗粒浓度分布49-50
• 3.3.6 顶喷过程主频和标差分析50-54
• 3.3.7 顶喷过程小波分析54-58
• 3.4 本章小结58-60
• 第四章 ECT与MWT静态协同测量60-70
• 4.1 引言60
• 4.2 实验系统与装置60-62
• 4.2.1 实验装置及工况设置60-61
• 4.2.2 测量物理模型61-62
• 4.3 实验结果与讨论62-69
• 4.3.1 流型对ECT与MWT的测量影响63-64
• 4.3.2 湿度对ECT与MWT的测量影响64-67
• 4.3.3 ECT与MWT成像对比67-69
• 4.4 本章小结69-70
• 第五章 结论与展望70-72
• 5.1 主要结论70-71
• 5.2 工作展望71-72
• 参考文献72-78
• 攻读硕士期间发表的论文78-80
• 参与科研项目80-82
• 致谢82

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 王琦;实测坑透资料的层析成像特殊处理效果[J];煤田地质与勘探;2001年04期

2 黄家会;甚高频电磁波层析成像及在岩土工程中应用研究[J];岩石力学与工程学报;2004年03期

3 季颖，顾本立，陈槞;井间衍射层析成像的模拟和实验研究[J];地球物理学报;1994年S2期

4 崔占荣,杨文采,马文亮,张世洪,柴铭涛;应用层析成像检测水下深埋管道破损[J];勘察科学技术;1995年02期

5 L.J.Gelius;广义声波绕射层析成像[J];石油物探译丛;1995年05期

6 L.J.Gelius;绕射层析成像的受控试验实例[J];石油物探译丛;1995年05期

7 O.Nishizawa;仿真统计学应用于速度层析成像:新信息准则的应用[J];石油物探译丛;1995年05期

8 董清华,朱介寿;井间电阻率层析成像及其应用[J];计算物理;1999年05期

9 赵亚生;;走时层析成像与有限频层析成像简述[J];内蒙古石油化工;2014年07期

10 冉利民;刘四新;李玉喜;李健伟;;影响跨孔雷达层析成像效果的几个因素[J];吉林大学学报(地球科学版);2013年05期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 曹俊兴;朱介寿;聂在平;;电磁波层析成像的新方法[A];寸丹集——庆贺刘光鼎院士工作50周年学术论文集[C];1998年

2 李玉喜;刘四新;;跨孔层析成像四种算法的研究[A];中国地球物理·2009[C];2009年

3 赵连锋;王卫民;姚振兴;;逐次线性化衰减层析成像方法研究[A];中国科学院地质与地球物理研究所二○○四学术论文汇编·第一卷(地球深部)[C];2004年

4 黄光南;刘洋;;层析成像数据和射线不均匀覆盖问题的解决方法[A];中国地球物理学会第二十七届年会论文集[C];2011年

5 曹俊兴;朱介寿;;双频透射电磁波电导率层析成像[A];1997年中国地球物理学会第十三届学术年会论文集[C];1997年

6 陈国金;曹辉;吴永栓;姚振兴;;井间多尺度走时层析成像方法[A];中国地球物理第二十一届年会论文集[C];2005年

7 朱介寿;严忠琼;曹俊兴;张雪梅;;勘探地球物理层析成像系统[A];寸丹集——庆贺刘光鼎院士工作50周年学术论文集[C];1998年

8 底青云;王妙月;;电阻率层析成像的积分法[A];1998年中国地球物理学会第十四届学术年会论文集[C];1998年

9 陈国金;曹辉;吴永栓;;速度差对井间初至层析成像质量的影响[A];油气地球物理实用新技术——中国石化石油勘探开发研究院南京石油物探研究所2004年学术交流会论文集[C];2004年

10 郭飚;刘启元;陈九辉;;多尺度层析成像方法研究[A];中国地球物理2013——第十专题论文集[C];2013年

中国重要报纸全文数据库 前2条

1 黄寰;层析成像技术揭示地球奥秘[N];中国矿业报;2004年

2 本报记者 孟凡君;资源勘探的得力助手[N];中国矿业报;2008年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 杜翠;矿井复杂构造雷达波走时层析成像反演算法研究[D];中国矿业大学(北京);2015年

2 武林会;面向荧光分子层析成像的在体目标光学结构获取方法研究[D];天津大学;2014年

3 付妍;电磁层析成像生物信息耦合测试[D];天津大学;2015年

4 戚秀真;混凝土超声层析成像方法研究[D];长安大学;2016年

5 张风雪;有限频体波走时层析成像及其在华北地区的应用[D];中国地震局地球物理研究所;2011年

6 袁志亮;井间声波电磁波层析成像技术应用研究与软件研发[D];中国地质大学（北京）;2007年

7 王飞;跨孔雷达走时层析成像反演方法的研究[D];吉林大学;2014年

8 于师建;复杂结构声波电磁波层析成像方法和应用研究[D];哈尔滨工业大学;2008年

9 黄靓;混凝土超声波层析成像的理论方法和试验研究[D];湖南大学;2008年

10 王振宇;土木工程的层析成像与广义反演研究[D];浙江大学;2003年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 李先上;新型电容耦合电阻层析成像系统的研究[D];浙江大学;2015年

2 刘浩仟;电磁层析成像系统的软硬件设计[D];辽宁大学;2015年

3 张一;基于地震初至与反射波旅行时的联合层析成像方法研究[D];长安大学;2015年

4 刘妍;主、被动源地震联合层析成像方法研究[D];中国地震局兰州地震研究所;2015年

5 张欣;地震速度与衰减层析成像新方法及其应用[D];中国科学技术大学;2015年

6 黄建龙;双跨孔距兰姆波层析成像无损检测算法研究[D];电子科技大学;2014年

7 杨季;基于网络层析成像的IP网络路由器级拓扑识别方法研究[D];电子科技大学;2014年

8 曾权;基于射频传感网络室内定位系统设计与实现[D];西安电子科技大学;2014年

9 张倩;二维电阻率层析成像的改进PSO非线性反演研究[D];湖南师范大学;2015年

10 刘海波;基于EMT法的复合材料涂层测厚研究[D];南昌航空大学;2015年

，

本文编号：567586