氣液兩相流空隙率測量方法研究.pdf

1、水下兩相流沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的工作產(chǎn)生大量的氣泡，氣與水的結(jié)合流動(dòng)產(chǎn)生氣液兩相流?？障堵史从沉四骋粫r(shí)刻管道某截面上兩相流中氣泡所占面積，其量值大小體現(xiàn)了沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的工作性能?？障堵实臏?zhǔn)確測量對(duì)沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的研制、性能評(píng)定有著重要意義。
　　空隙率的測量方法多種多樣，基于ERT測量原理的新型測量技術(shù)具有非侵入、安全性好、結(jié)構(gòu)簡單、響應(yīng)速度快以及實(shí)時(shí)可視化等特點(diǎn)。本文在分析現(xiàn)有ERT測量方法的基礎(chǔ)上，研制了一套12電極的針對(duì)連續(xù)相為導(dǎo)電介質(zhì)的E

2、RT實(shí)時(shí)測量系統(tǒng)。
　　傳統(tǒng)ERT測量系統(tǒng)帶負(fù)載能力只有1.4kΩ，不能滿足水下兩相流沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)工作環(huán)境的要求，本文通過改進(jìn)恒流源設(shè)計(jì)方法，采用雙極性脈沖電流作為信號(hào)激勵(lì)源，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)負(fù)載能力達(dá)到10kΩ，擴(kuò)大了ERT系統(tǒng)的測量范圍。
　　FPGA作為系統(tǒng)核心控制器，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的邏輯控制、激勵(lì)信號(hào)生成、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)讀取與上位機(jī)通訊等功能。在硬件電路中，其通過對(duì)雙極性電流激勵(lì)信號(hào)生成電路、電極陣列選通電路、程控放大電路、數(shù)據(jù)采

3、集電路的控制，實(shí)現(xiàn)了水下沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)多相流的電導(dǎo)率測量。
　　基于quartusⅡ軟件開發(fā)平臺(tái)，采用VHDL語言編程實(shí)現(xiàn)了按鍵消抖、直交流切換、電極切換、程控放大、AD采集等模塊設(shè)計(jì)。通過程控放大模塊實(shí)現(xiàn)增益0.08至10000自適應(yīng)可調(diào)，并采用分時(shí)多次采樣消除了信號(hào)中的直流分量，提高了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)工作性能。
　　通過系統(tǒng)標(biāo)定實(shí)驗(yàn)、通道一致性測試實(shí)驗(yàn)、模擬環(huán)境驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)對(duì)該數(shù)字化ERT系統(tǒng)的性能進(jìn)行了分析與驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，系統(tǒng)