氣-固兩相流檢測實驗平臺設計.pdf

1、隨著社會的高速發(fā)展和科學技術(shù)的進步，氣固兩相流技術(shù)在國民經(jīng)濟生產(chǎn)以及人類生活中的地位越來越重要，氣固兩相流參數(shù)的檢測已經(jīng)成為氣/固兩相流領(lǐng)域非常重要的問題。這門學科的工程應用將對生態(tài)環(huán)境保護和能源資源的充分利用起到重要的推動作用。要想很好的研究這個課題，氣/固兩相流實驗平臺的建立是非常必要的。
　　本課題旨在為氣/固兩相流各種測量方法及測量系統(tǒng)深入研究提供實驗平臺。本文介紹了實驗裝置的設計過程，主要包括實驗裝置各個系統(tǒng)模塊、輸送管

2、道壓力損失計算和實驗裝置中儀器設備的選擇等。氣/固兩相流動態(tài)測試綜合實驗平臺包含氣力輸送系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)兩大主要部分。首先，對氣力輸送系統(tǒng)進行研究。根據(jù)相應的靜壓公式，對管系壓力降進行了計算，作為選擇動力驅(qū)動裝置的依據(jù)，從而對裝置的主要設備進行選型和設計。其次，建立了LabVIEW數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)實驗平臺，該系統(tǒng)主要對實驗平臺的各種傳感器進行數(shù)據(jù)采集并顯示。選用NI公司生產(chǎn)的PCI-6221數(shù)據(jù)采集卡對壓力傳感器、聲發(fā)射傳感器和互相關(guān)測

3、量系統(tǒng)等進行數(shù)據(jù)采集。
　　本課題所建立的氣/固兩相流實驗平臺的輸送管道包括水平管道、豎直管道和90°彎管道。本文運用多物理場耦合有限元仿真軟件COMSOL Multiphysics對90°彎管段的應力進行仿真，主要是針對90°彎管段的應力相關(guān)量進行仿真，針對不同流速下應力的變化進行了仿真研究。在建立的90°彎管段仿真模型上分析了該管道的一系列物理仿真量。從仿真得到的三維應力變化圖可知：隨著時間的增加，應力逐漸增加；離進口處越遠應