文档介绍：同济大学硕士学位论文气固两相流的微波测量与层析成像技术研究
贬
、
七
摘要
娇两相流广泛地存在于自然界和工业过程中。由于气固两相流
复杂的流动特性使得对其流动参数的测量非常困难。目前,气固两相
流流动参数的非接触测量技术是一个有着广泛应用前景但又待发
展的研究领域。在广泛分析比较各种气固两相流流动参数非接触测量
卜
胜
谁技术的基础上,对微波测量技术和层析成像技术进行了一些探索性的
闷
旧
思
厄
滋
压研究。
衡
, 在本课题研究过程中,首先根据气固两相流参数测量的特性搭建
州
好了气固两相流试验台,其中包括多功能气固两相流热态试验台、静态
﹄
汗
抓
微波吸收试验台以及小型垂直气固两相流试验台并且建立了一套基
于虚拟仪器的试验数据采集和处理分析系统。然后,对在静态和动态
情况下的微波信号吸收特性进行了试验研究,并对微波传感器在测量
管道截面上的灵敏度分布进行了测定。最后,对过程层析成像技术应
用于微波吸收测量技术中进行了研究,建立了微波层析成像技术中的
图像重建数学模型,并作了一定的数值模拟计算。
一分分口
关键词气固两相流非接触测量技术微波、层析成像、虚拟仪器岁
。
,
吸
”
钊
于甲
健
考
蓄
﹄
卜、’
妇
划
引
“
‘
晰
落一一一一一一一副一甲,翁甲一一一
匡
隆
门
门
,
门
旧同济大学硕士学位论文
沮气固两相流的微波测量与层析成像技术研究石‘,石
旧、
旧
旧
堪鱼
旧了
佃勺
旧
旧
扭
比
扭
比
比
”
一
一,即七
·一’
比比’
甲一
一,,
创叮
, , 一加一
, 印,阴即
一, 印旧
,
,
户、五,叨
占、,
一,
田仃喇、七
甜飞
川一’一,、,
, 切的
、
、
七
卜
毛一不下刁,汀,一一一一一一一一, 万厂一一一
叫尸一一一
一
告
同济大学硕士学位论文气固两相流的徽波测盘与层析成像技术研究
第一章绪论
前言
多相流是多相系统的流动过程。总结多相流的研究历史,大致可分为三个阶
段。第一阶段是现象存在阶段,即自然界中存在的如风沙、泥石流等多相流现象。
人们可以经常地观察到,却无法去研究它。第二阶段是工程应用与工程研究阶段
随着生产的发展产生了一些新的设备与新的工艺,例如粮食、水泥、煤粉、化学
原料等的气力输送工艺,开创了管道中气一固两相流动的新课题。石油、冶金、
造船等工业也提出了大量有关多相流动的问题。人们开始用一些实验方法,在经
典流体力学和空气动力学理论基础上进行现象观察和研究,试图给出一些解决问
题的粗浅方法。第三阶段是多相流分支学科开始形成并得到发展的阶段。多相流
动原理的应用一直可追溯到公元前的燕汽炮利用。但它作为一门新
兴学科,主要是在近三十年内建立并发展起来的。随着工农业生产现代化、新兴
工业的诞生和国防现代化,涉及到多相流的问题愈来愈广泛。如航空和宇航中高
效大推力火箭发动机提出了气一固两相流喷管流动问题,化工行业生产新型材料
的流化床中存在气一固两相流复杂问题。原子能发电、大型汽轮机以及等离子体
发电技术有关管道和叶片中汽一液、气一固两相流流动问题等。两相流动以新兴
力学学科分支的面貌出现,占领了现代力学的主要舞台,成为流体力学主纲中的
四大内容之一
从以上可以看出,多相流研究发展的特点是在于它与工业生产发展的紧密联
系,它的研究成果或发展新材料,或提出新技术、创造新设备、形成新工艺。这
种与明显生产进步和巨大经济效益相联系的效果是多相流研究的巨大推动力。此
外,多相流发展的另一有利条件是随着计算机技术的进步,以及近年来在实验
力学领域发展起来的激光、高速摄影、光导纤维、射线和各种非接触测量技术,
为发展多相流的测量手段提供了技术基础,使多相流的研究有着美好的前景。
在各种多相流动体系中气固两相流是最为常见,也是最为重要的多相流形式
一一一一一一一一一一一一一一—
同济大学硕士学位论文气固两相流的徽波测最与层析成像技术研究
之一。由于气固两相流中存在界面效应和相对速度,相界面在时间和空间上都是
随机可变的,致使其流动特性极其复杂。基于气固两相流的复杂性和随机性,要
认清现象、获得概念、建立模型并进行过程的预测、设计和