基于靜電傳感器氣-固兩相流參數(shù)測量方法的研究.pdf

1、氣/固兩相流廣泛存在于工業(yè)生產(chǎn)和生活中，準確測量其流體參數(shù)是非常重要的。固體顆粒在被傳送過程中由于碰撞與摩擦等原因，其表面會產(chǎn)生電荷。基于靜電感應(yīng)原理，采用靜電傳感器對氣/固兩相流參數(shù)進行測量（如電荷量、速度參數(shù)等）。靜電傳感器具有結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉等優(yōu)點，在測量氣/固兩相流參數(shù)中有很好的應(yīng)用前景。
　　本文研究所涉及的靜電傳感器有插入式和環(huán)狀兩種，在前人工作的基礎(chǔ)上，針對電極靜電感應(yīng)物理模型、電極特性及氣/固兩相流速度參數(shù)測量進

2、行了研究，主要工作如下:
　　(1)根據(jù)靜電感應(yīng)原理，建立了插入式靜電傳感器點電荷數(shù)學(xué)模型、繩流數(shù)學(xué)模型和均勻彌散流數(shù)學(xué)模型;相應(yīng)地，也獲得了環(huán)狀靜電傳感器的三種數(shù)學(xué)模型:中心軸線上連續(xù)質(zhì)點的數(shù)學(xué)模型、均勻彌散流數(shù)學(xué)模型和繩流數(shù)學(xué)模型;并討論了插入式電極和環(huán)狀電極的靈敏度特性，所得結(jié)論可在設(shè)計電極時作為參考。
　　(2)根據(jù)測量系統(tǒng)傳遞函數(shù)的不變性，結(jié)合插入式靜電傳感器的點電荷數(shù)學(xué)模型，推導(dǎo)得到了插入式靜電傳感器空間濾波特性

3、。并結(jié)合實驗，進而得到了插入式電極空間濾波法測速的“3dB”原則。
　　(3)采用自由下落的細沙（粒徑為0.1mm）作為測量對象，在2-7m/s的速度范圍內(nèi)完成互相關(guān)法速度測量。當細沙下落高度不變時，互相關(guān)測量結(jié)果偏離平均值的重復(fù)性誤差在±2％之內(nèi);由于互相關(guān)法測量速度是一種絕對測量方法，利用環(huán)狀電極互相關(guān)法速度測量結(jié)果對插入式電極空間濾波法速度測量結(jié)果進行了調(diào)整。
　　(4)利用所建實驗裝置，細線速度在1-25m/s的速度