流固兩相流中固相參數(shù)測量方法研究.pdf

1、流固兩相流動在國民經(jīng)濟的各個領(lǐng)域有著廣泛的應用，其相關(guān)參數(shù)的測量對于設備的設計和運行都起著至關(guān)重要的作用。目前，對于流場透明度低、高濃度、固相顆粒大小分布不均勻的混合流體的測量，收獲甚少。本文在已有研究的基礎(chǔ)上，自行設計一套用于測量流固兩相流相關(guān)參數(shù)的系統(tǒng)——直管密度計測量系統(tǒng)，并對其進行優(yōu)化設計。在此基礎(chǔ)上，對四種具有代表性的混合溶液進行測量，獲得了一些基礎(chǔ)性的數(shù)據(jù)。進行的主要工作及取得的成果如下：
　　 1、對目前兩相流的研

2、究和處理方法及兩相流參數(shù)檢測的現(xiàn)狀和發(fā)展進行了簡要介紹，闡述了流固兩相流的流動理論，對流固兩相流相關(guān)參數(shù)指標進行了分析。
　　 2、以流固兩相流體力學為基礎(chǔ)，研究直管密度計測量段中混合流體的運動，從而推導出混合流體在管道中運動的數(shù)學模型方程。
　　 3、根據(jù)現(xiàn)行的測量流固兩相流相關(guān)參數(shù)存在的問題，設計并加工、組裝了直管密度計測量系統(tǒng)，對其進行了初步測試。
　　 4、利用直管密度計測量系統(tǒng)的三種方案對清水介質(zhì)進行了

3、測量，通過試驗結(jié)果得出：直管測量段采用內(nèi)外管形式，并配有壓力補償程序的方案測量效果最理想。測量的密度基本不隨時間和變頻器的頻率的變化而變化，誤差和波動范圍都能控制在1％以下。
　　 5、利用優(yōu)化后的實驗方案，對鹽水溶液、高嶺土溶液、錳礦漿溶液和泥沙溶液進行了實際測量。測量結(jié)果顯示，系統(tǒng)在短時間內(nèi)對混合流體的測量均可達到很好的效果。長時間測量時，混合流體的溫度會因為漿體泵的不斷做功而升高，使橡膠柔性接頭有所膨脹，內(nèi)管受到的浮力增大

4、，稱重傳感器感受到的壓力減小，密度隨之減小。當采用溫度補償之后，可以有效地避免溫度的變化對測量帶來的影響。
　　 6、將優(yōu)化后的實驗方案應用到疏浚行業(yè)實際進行測量，并與鈷60密度計和取樣測量的值進行對比，結(jié)果表明：實際取樣測得的泥漿平均密度與直管密度計采集的泥漿平均密度值基本接近，相對誤差很?。恢惫苊芏扔嫴杉降臄?shù)據(jù)曲線與鈷60密度計采集到的數(shù)據(jù)曲線變化趨勢基本一致。測試結(jié)果完全符合工業(yè)生產(chǎn)的精度和穩(wěn)定度要求，具有很好的推廣應用