氣固兩相流動參數電學檢測技術及應用

目錄
序
前言
第1章 緒論 1
1.1 氣固兩相流的定義與特點 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系統(tǒng) 2
1.1.3 氣固兩相流特點及研究方法 7
1.2 氣固兩相流動參數 8
1.3 氣固兩相流動參數檢測技術 10
1.3.1 氣固兩相流動參數檢測的意義 10
1.3.2 氣固兩相流動參數檢測的難點 11
1.3.3 氣固兩相流動參數主要檢測方法 12
1.3.4 氣固兩相流動參數電學檢測技術存在的問題 25
1.3.5 兩相流及多相流檢測技術展望 26
參考文獻 27
第2章 氣固兩相流動靜電傳感器及其傳感特性 29
2.1 氣固兩相流動靜電現象 29
2.1.1 固體接觸起電機理 29
2.1.2 粉體顆粒帶電量特性 30
2.2 氣固兩相流動靜電傳感器 30
2.2.1 靜電傳感器結構 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 58
參考文獻 58
第3章 氣固兩相流動參數靜電檢測技術 59
3.1 靜電相關法氣固兩相流速度檢測 59
3.1.1 靜電相關法基本原理 59
3.1.2 速度測量影響因素分析 61
3.2 靜電感應空間濾波法氣固兩相流速度檢測 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量 69
3.3 靜電法氣固兩相流質量流量檢測 85
3.3.1 靜電傳感器輸出信號特征提取 85
3.3.2 基于模糊規(guī)則的多模型顆粒流量軟測量模型 87
3.3.3 顆粒流量測量實驗研究 91
3.4 本章小結 93
參考文獻 93
第4章 氣固兩相流動參數電容檢測技術 95
4.1 兩相混合物的等效介電常數理論 95
4.2 電容法氣固兩相流動參數檢測原理 96
4.2.1 電容法測量的基本原理 96
4.2.2 電容傳感器的結構 97
4.3 抗靜電的微弱電容檢測技術 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參數檢測 119
4.5.1 傳感器溫漂 119
4.5.2 重力輸送顆粒流量測量實驗 120
4.6 本章小結 124
參考文獻 125
第5章 氣固兩相流動參數靜電耦合電容檢測技術 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計 127
5.1.3 靜電耦合電容傳感器的數值分析 129
5.1.4 靜電耦合電容傳感器的實驗驗證 130
5.2 基于靜電耦合電容傳感器的氣固兩相流動參數測量 132
5.2.1 靜電耦合電容傳感器系統(tǒng)設計 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 134
5.2.3 氣固兩相流動參數測量實驗研究 141
5.3 本章小結 150
參考文獻 150
第6章 氣固兩相流電容層析成像技術 151
6.1 電容層析成像基本原理 151
6.1.1 ECT測量基本原理 151
6.1.2 ECT系統(tǒng) 152
6.2 ECT傳感器與抗靜電電容檢測技術 152
6.2.1 ECT傳感器的結構與種類 152
6.2.2 ECT傳感器的傳感特性 156
6.2.3 抗靜電的ECT電容檢測技術 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 性能評價 173
6.4 基于深度學習的ECT圖像重建優(yōu)化 177
6.4.1 卷積神經網絡ECT圖像重建方法 177
6.4.2 卷積神經網絡模型超參數優(yōu)化 180
6.4.3 基于串級卷積神經網絡的ECT超分辨率圖像重建方法 188
6.5 本章小結 199
參考文獻 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別技術 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)的信號分析方法 201
7.1.2 基于經驗模態(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)的實驗研究 205
7.2 密相氣力輸送氣固兩相流流型識別 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 基于神經網絡的密相氣力輸送氣固兩相流流型識別 221
7.3 本章小結 225
參考文獻 225
第8章 氣固兩相流電學檢測技術的工程應用 226
8.1 靜電檢測技術在燃煤電站一次風粉在線測量中的應用 226
8.1.1 一次風粉靜電檢測傳感器及系統(tǒng) 227
8.1.2 660MW超臨界燃煤機組現場應用 228
8.2 靜電傳感器在高溫煙氣流速測量上的應用 233
8.2.1 高溫煙氣流速靜電測量傳感器 233
8.2.2 實驗室標定 234
8.2.3 330MW燃煤發(fā)電機組工業(yè)現場應用 236
8.3 靜電電容集成傳感器在干煤粉氣化爐上的現場應用 237
8.3.1 煤氣化中試裝置 237
8.3.2 靜電電容集成測量系統(tǒng) 239
8.3.3 煤粉速度、濃度、流量在線測量 239
8.4 靜電傳感器在密相氣固流動特性研究中的應用 241
8.4.1 多路靜電傳感器測量系統(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測量 251
8.5 電容層析成像在稠密氣固流動可視化上的應用 256
8.5.1 循環(huán)湍動流化床上的應用 256
8.5.2 密相氣力輸送上的應用 262
參考文獻 266