氣固兩相流動(dòng)參數(shù)電學(xué)檢測(cè)技術(shù)及應(yīng)用

目錄
序
前言
第1章 緒論 1
1.1 氣固兩相流的定義與特點(diǎn) 1
1.1.1 多相流與氣固兩相流的定義 1
1.1.2 典型的氣固兩相流動(dòng)系統(tǒng) 2
1.1.3 氣固兩相流特點(diǎn)及研究方法 7
1.2 氣固兩相流動(dòng)參數(shù) 8
1.3 氣固兩相流動(dòng)參數(shù)檢測(cè)技術(shù) 10
1.3.1 氣固兩相流動(dòng)參數(shù)檢測(cè)的意義 10
1.3.2 氣固兩相流動(dòng)參數(shù)檢測(cè)的難點(diǎn) 11
1.3.3 氣固兩相流動(dòng)參數(shù)主要檢測(cè)方法 12
1.3.4 氣固兩相流動(dòng)參數(shù)電學(xué)檢測(cè)技術(shù)存在的問題 25
1.3.5 兩相流及多相流檢測(cè)技術(shù)展望 26
參考文獻(xiàn) 27
第2章 氣固兩相流動(dòng)靜電傳感器及其傳感特性 29
2.1 氣固兩相流動(dòng)靜電現(xiàn)象 29
2.1.1 固體接觸起電機(jī)理 29
2.1.2 粉體顆粒帶電量特性 30
2.2 氣固兩相流動(dòng)靜電傳感器 30
2.2.1 靜電傳感器結(jié)構(gòu) 30
2.2.2 靜電傳感器工作原理 33
2.3 靜電傳感器的傳感特性 36
2.3.1 靈敏度的定義 36
2.3.2 圓環(huán)狀靜電傳感器的傳感特性 36
2.3.3 陣列式靜電傳感器的傳感特性 43
2.3.4 矩陣式靜電傳感器的傳感特性 51
2.4 本章小結(jié) 58
參考文獻(xiàn) 58
第3章 氣固兩相流動(dòng)參數(shù)靜電檢測(cè)技術(shù) 59
3.1 靜電相關(guān)法氣固兩相流速度檢測(cè) 59
3.1.1 靜電相關(guān)法基本原理 59
3.1.2 速度測(cè)量影響因素分析 61
3.2 靜電感應(yīng)空間濾波法氣固兩相流速度檢測(cè) 63
3.2.1 基于圓環(huán)狀靜電傳感器的空間濾波顆粒速度測(cè)量 63
3.2.2 基于陣列/矩陣式靜電傳感器的空間濾波顆粒速度測(cè)量 69
3.3 靜電法氣固兩相流質(zhì)量流量檢測(cè) 85
3.3.1 靜電傳感器輸出信號(hào)特征提取 85
3.3.2 基于模糊規(guī)則的多模型顆粒流量軟測(cè)量模型 87
3.3.3 顆粒流量測(cè)量實(shí)驗(yàn)研究 91
3.4 本章小結(jié) 93
參考文獻(xiàn) 93
第4章 氣固兩相流動(dòng)參數(shù)電容檢測(cè)技術(shù) 95
4.1 兩相混合物的等效介電常數(shù)理論 95
4.2 電容法氣固兩相流動(dòng)參數(shù)檢測(cè)原理 96
4.2.1 電容法測(cè)量的基本原理 96
4.2.2 電容傳感器的結(jié)構(gòu) 97
4.3 抗靜電的微弱電容檢測(cè)技術(shù) 98
4.4 電容傳感器的傳感特性 107
4.4.1 電容靈敏度的定義 107
4.4.2 螺旋電極電容傳感器的傳感特性 108
4.4.3 環(huán)狀電極電容傳感器的傳感特性 114
4.5 基于環(huán)狀電極電容傳感器的氣固兩相流動(dòng)參數(shù)檢測(cè) 119
4.5.1 傳感器溫漂 119
4.5.2 重力輸送顆粒流量測(cè)量實(shí)驗(yàn) 120
4.6 本章小結(jié) 124
參考文獻(xiàn) 125
第5章 氣固兩相流動(dòng)參數(shù)靜電耦合電容檢測(cè)技術(shù) 126
5.1 靜電耦合電容傳感器 126
5.1.1 靜電耦合電容傳感器原理 126
5.1.2 靜電耦合電容傳感器接口電路設(shè)計(jì) 127
5.1.3 靜電耦合電容傳感器的數(shù)值分析 129
5.1.4 靜電耦合電容傳感器的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 130
5.2 基于靜電耦合電容傳感器的氣固兩相流動(dòng)參數(shù)測(cè)量 132
5.2.1 靜電耦合電容傳感器系統(tǒng)設(shè)計(jì) 132
5.2.2 基于靜電與電容信息融合的氣固兩相流速度檢測(cè) 134
5.2.3 氣固兩相流動(dòng)參數(shù)測(cè)量實(shí)驗(yàn)研究 141
5.3 本章小結(jié) 150
參考文獻(xiàn) 150
第6章 氣固兩相流電容層析成像技術(shù) 151
6.1 電容層析成像基本原理 151
6.1.1 ECT測(cè)量基本原理 151
6.1.2 ECT系統(tǒng) 152
6.2 ECT傳感器與抗靜電電容檢測(cè)技術(shù) 152
6.2.1 ECT傳感器的結(jié)構(gòu)與種類 152
6.2.2 ECT傳感器的傳感特性 156
6.2.3 抗靜電的ECT電容檢測(cè)技術(shù) 165
6.3 ECT圖像重建與系統(tǒng)開發(fā) 166
6.3.1 ECT圖像重建原理及其算法 166
6.3.2 ECT系統(tǒng)開發(fā) 169
6.3.3 性能評(píng)價(jià) 173
6.4 基于深度學(xué)習(xí)的ECT圖像重建優(yōu)化 177
6.4.1 卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)ECT圖像重建方法 177
6.4.2 卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型超參數(shù)優(yōu)化 180
6.4.3 基于串級(jí)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的ECT超分辨率圖像重建方法 188
6.5 本章小結(jié) 199
參考文獻(xiàn) 199
第7章 密相氣力輸送氣固兩相流系統(tǒng)的多尺度分析與流型識(shí)別技術(shù) 201
7.1 密相氣力輸送氣固兩相流系統(tǒng)的多尺度分析 201
7.1.1 氣固兩相流系統(tǒng)的信號(hào)分析方法 201
7.1.2 基于經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解和分形分析的多尺度分析方法 203
7.1.3 密相氣力輸送氣固兩相流系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究 205
7.2 密相氣力輸送氣固兩相流流型識(shí)別 217
7.2.1 氣力輸送水平管氣固兩相流流型的傳統(tǒng)分類方法 217
7.2.2 基于多尺度能量比重的氣力輸送流型分類方法 218
7.2.3 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的密相氣力輸送氣固兩相流流型識(shí)別 221
7.3 本章小結(jié) 225
參考文獻(xiàn) 225
第8章 氣固兩相流電學(xué)檢測(cè)技術(shù)的工程應(yīng)用 226
8.1 靜電檢測(cè)技術(shù)在燃煤電站一次風(fēng)粉在線測(cè)量中的應(yīng)用 226
8.1.1 一次風(fēng)粉靜電檢測(cè)傳感器及系統(tǒng) 227
8.1.2 660MW超臨界燃煤機(jī)組現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用 228
8.2 靜電傳感器在高溫?zé)煔饬魉贉y(cè)量上的應(yīng)用 233
8.2.1 高溫?zé)煔饬魉凫o電測(cè)量傳感器 233
8.2.2 實(shí)驗(yàn)室標(biāo)定 234
8.2.3 330MW燃煤發(fā)電機(jī)組工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用 236
8.3 靜電電容集成傳感器在干煤粉氣化爐上的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用 237
8.3.1 煤氣化中試裝置 237
8.3.2 靜電電容集成測(cè)量系統(tǒng) 239
8.3.3 煤粉速度、濃度、流量在線測(cè)量 239
8.4 靜電傳感器在密相氣固流動(dòng)特性研究中的應(yīng)用 241
8.4.1 多路靜電傳感器測(cè)量系統(tǒng) 241
8.4.2 密相氣力輸送固相速度特性分析 242
8.4.3 二維流化床氣泡參數(shù)測(cè)量 251
8.5 電容層析成像在稠密氣固流動(dòng)可視化上的應(yīng)用 256
8.5.1 循環(huán)湍動(dòng)流化床上的應(yīng)用 256
8.5.2 密相氣力輸送上的應(yīng)用 262
參考文獻(xiàn) 266