氣液兩相流氣相速度的測量研究.pdf

1、氣液兩相流普遍存在于工業(yè)生產和人們的日常生活中，其流動參數(shù)測量對于工業(yè)生產過程的經濟、安全、高效運行具有重要意義，同時對氣液兩相流的理論研究也十分有益。但氣液兩相流的流動是一個極其復雜的過程，其運動具有三維性并受多種因素影響，所以其流動參數(shù)的測量比較困難。本文以氣液兩相流檢測理論為基礎，針對工業(yè)現(xiàn)場泡沫浮選中氣液兩相流氣泡上浮速度參數(shù)的測量問題進行了探索性的研究，設計了氣泡上浮速度檢測系統(tǒng)。
　　本文首先對氣液兩相流氣相速度檢測技

2、術的研究背景以及國內外發(fā)展現(xiàn)狀進行了介紹，并分析了泡沫浮選的生產流程，詳細論述了泡沫浮選中氣泡上升速度測量原理，提出了微小電容檢測技術與互相關技術相結合的測量方案。當氣泡在浮選槽中上升時，引起上、下游電容傳感器周圍敏感場區(qū)域的等效介電常數(shù)發(fā)生隨機性變化，使傳感器的電容值發(fā)生隨機性變化。利用互相關測量原理計算上、下游傳感器產生的隨機信號的時間差，從而實現(xiàn)氣泡上升速度的測量。
　　系統(tǒng)采用兩對電容極板測量垂直方向上的速度變化。針對微小

3、電容測量和互相關計算，設計了下位機電容測量系統(tǒng)和上位機的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。電容檢測硬件電路以C8051F005單片機為核心，設計了微小電容檢測電路、數(shù)據(jù)采集及處理電路、RS-485通信電路、電容傳感器自動清洗控制電路。在Keil環(huán)境下實現(xiàn)下位機軟件設計，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集、傳輸。上位機軟件是在Matlab環(huán)境下編寫的，主要實現(xiàn)數(shù)據(jù)處理、互相關計算、存儲和結果顯示等工作。為了驗證氣液兩相流氣泡上升速度測量系統(tǒng)，在現(xiàn)場進行了多組試驗。當上下游電容傳