滚筒中不规则颗粒运动的散斑能见度光谱法研究

发布时间：2022-07-27 21:09

　　颗粒物质在自然界中无处不在,科学家一般将粒径在1微米以上的离散体系定义为颗粒物质。颗粒物质在外力作用和内部应力状况变化时发生的类似于流体的运动状态称为颗粒流^[1,2],如雪崩、沙丘演化、泥石流以及散态物料都属于颗粒流^[3~5]。已有大量文献研究讨论过水平滚筒中颗粒流的运动现象及原理,然而目前大部分讨论都是针对球型颗粒进行的。不同的颗粒尺寸及颗粒形状对于颗粒特性有着巨大的影响,在诸如工业回转炉、传送带运输的实际应用中,所加工物料均为不规则颗粒,因而针对于颗粒形状对于其运动特性影响的研究具有深远的现实意义。为了探讨形状对于颗粒运动特性的影响,本文主要借助了动态散斑能见度光谱法（Speckle Visibility Spectroscopy,SVS）与图像分析处理的方法,研究了水平滚筒中粒径为1~1.5mm的不规则玻璃砂的运动模式,并与同等情况下玻璃珠的运动模式进行了对比,所做研究工作主要包括:1、研究了微观离散颗粒物质力学模型、介观尺度及宏观尺度下颗粒流运动模型,并选择了合适的理论模型进行实验研究;2、深入研究了表征颗粒速度涨落的总体均值的颗粒温... 

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中文摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 项目来源
    1.2 研究背景及意义
    1.3 研究现状
        1.3.1 不规则颗粒研究进展
        1.3.2 相关实验和测量方法
    1.4 研究内容及创新点
第二章 颗粒物质相关理论和模型
    2.1 颗粒物质离散力学模型
        2.1.1 离散颗粒弹性模型
        2.1.2 离散颗粒刚性模型
    2.2 颗粒流连续模型
        2.2.1 颗粒流特性
        2.2.2 崩塌流模式受力分析与参数计算
    2.3 颗粒流堆积密度模型
第三章 散斑能见度光谱测量法的改进
    3.1 动态散斑与颗粒温度
    3.2 散斑能见度光谱法
        3.2.1 散斑能见度光谱法理论基础
        3.2.2 散斑对比度V_2(T)与散射光场自相关函数g1(t)的关系
        3.2.3 散射光场自相关函数g1(t)与平均颗粒速度波动δv的关系
        3.2.4 颗粒温度δv~2的计算
第四章 实验平台与颗粒材料表征研究
    4.1 实验装置
    4.2 双SVS系统与图像处理系统
        4.2.1 SVS系统硬件环境
        4.2.2 信号采集程序
        4.2.3 数据处理过程
    4.3 图像处理系统
    4.4 颗粒特征分析
        4.4.1 颗粒尺寸、形状定义
        4.4.2 图像采集与分布参数统计
        4.4.3 不规则颗粒流的堆积密度
第五章 实验结果与讨论
    5.1 不规则颗粒的运动现象
        5.1.1 图像法相关研究
    5.2 SVS法测取颗粒温度
        5.2.1 不同位置颗粒温度对比
    5.3 崩塌参数的统计分布与分析对比
        5.3.1 SVS法与图像法测量结果对比
    5.4 变转速下的参数与变化趋势
第六章 总结与展望
    6.1 本课题所作工作
    6.2 不足与改进方向
参考文献
在读期间公开发表的论文和承担科研项目及取得成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]颗粒介质结构与力学特征研究综述[J]. 刘传奇,孙其诚,王光谦.  力学与实践. 2014(06)
[2]颗粒流动力学及其离散模型评述[J]. 孙其诚,王光谦.  力学进展. 2008(01)
[3]MATLAB在图像处理技术方面的应用[J]. 李了了,邓善熙.  微计算机信息. 2003(02)
[4]颗粒流的动力学模型和实验研究进展[J]. 吴清松,胡茂彬.  力学进展. 2002(02)
[5]水平圆筒型混合机中颗粒混合的离散模拟[J]. 孙其诚,王光谦,杨宁.  中国粉体技术. 2002(01)



本文编号：3666179