基于激光消光法的小通道液固两相流参数检测-研究

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1、浙江大学硕士学位论文致谢时光飞逝，两年半的硕士学>--j生涯即将过去，在论文即将完成之际，在此对在学习、生活方面给予我诸多帮助的各位老师和同学们表示最真挚的感谢。首先需要感谢我的导师，冀海峰副教授。在过去的近两年半的硕士生活期间，冀老师是我学术领域的引路人，他渊博的专业知识和丰富的实践经验一直是我学习的榜样，不仅为我提供了优越的科研和学习环境，使我得以在两相流的相关研究领域中自由翱翔，而且他严谨的治学态度以及勤勉踏实的工作风格，在这两年多时间里始终潜移默化地影响着我，同时在思想上、人生态度和意志品质方面给予了我谆谆教诲，这些教益必将激励着我在今后的人生道路上奋勇向前。有幸作为冀老师的学生，是

2、我一生最宝贵的财富。祝冀老师在未来的日子里，家庭生活幸福美满，科研事业蒸蒸日上!除了感谢冀老师，我在此还要感谢课题组的其他两位老师：黄志尧教授和王保良教授。黄老师是多相流检测技术领域的学科带头人，他敏锐的科学洞察力和渊博的理论知识给我的研究工作指明了方向，同时黄老师精深的学术修养也是我学习的楷模。王老师深厚的硬件功底和踏实勤勉的工作态度以及乐于向学生解答各种硬件难题的师生情谊，也对我的科研工作有很深远的影响。祝二位老师幸福美满、身体健康、万事如意。此外，还要感谢控制系的所有老师。祝各位老师身体健康、事业有成。衷心感谢课题组龙军、王磊、黄刚、傅三富、傅科、汤爱中、周颖、姜北、常亚、李忠柱、柴马

3、竞、龚和、谭梧浩、李华军、许威威、杨世杰、李先上、周莹、郑小虎等师兄(姐)师弟(妹)的支持和帮助，祝他们学习事业上都有所成就。最后，感谢父母对我的养育之恩和女朋友李慧的关心理解。我永远不会忘记，父母在我成长求学的道路上倾注的心血和女朋友的一路陪伴与分担。在此表达我最崇高的谢意，祝他们身体健康、生活如意。感谢每一位关心和支持我的朋友，你们的陪伴让我的生活丰富多彩。祝愿大家平安，健康，快乐，成功，幸福，美满。毛德健二O一四年一月于求是园浙江大学硕士学位论文摘要小通道液固两相流广泛存在于医药、化工、材料制备等领域，对其流动特性和参数的检测具有重要的理论意义和实用价值。小通道液固两相流的特点在于，由

4、于受到小通道较小水力直径的限制，通道面积／容积比增大，表面张力等原因，小通道液固两相流的流动特性与常规管径不尽相同，导致很多常规领域常见的检测手段不能适应小通道液固两相流相关参数的检测，现有检测技术和方法大多仍处于实验室研究阶段。本毕业论文针对目前小通道液固两相流参数检测手段不足的现状，提出了基于激光消光法的小通道液固两相流参数检测方法，主要科研成果和结论总结如下：1．设计并搭建了一套基于激光消光法的小通道液固两相流参数检测系统，将光电池阵列传感器引入小通道液固两相流的参数检测中，获取了比单个光电池更加丰富的测量信患。2．在不同内径的小通道中进行了液固两相流参数检测的实验研究，并对实验中出现

5、的三种典型流型(悬浮流、管底流和动床流)的流动特性进行了分析。将采集的光电池阵列信号，利用傅立叶分析和概率密度方法进行了分析，结果表明，对于不同流型，不同管径，不同颗粒尺寸的小通道液固两相流，所引入的光电池阵列传感器的输出信号在时域和频域具有明显的特征，可以用于小通道液固两相流的流动状态分析和判别中。3．提出了基于激光消光法的小通道液固两相流的截面颗粒浓度和颗粒平均流速的检测技术方案。根据小通道液固两相流的特性分析和光电池阵列的输出信号，建立了截面颗粒浓度和颗粒平均流速的测量模型，在内径为8．0ram、5．2ram、4。4ram、4．02ram和2。8ram的水平小通道上进行了实验验证，并将

6、测量的结果与单个光电池的测量结果进行了比较，结果表明，本论文提出的小通道截面颗粒浓度和颗粒平均流速测量模型是可行的，颗粒浓度最大测量误差小于10％，颗粒平均流速测量误差小于10％。关键词：小通道，液固两相流，截面颗粒浓度，颗粒平均流速，激光消光法III浙江大学硕士学位论文AbstractMini-channelliquid-solidtwo—phaseflowwidelyexistsinthefieldsofmedicine，chemistry,materialpreparation，etc．，andstudyonflowcharacteristicsandparametermeasurem

7、enthaveimportanttheoreticalandpracticalvalue．Inmini-channel，two-phaseflowhasdifferentflowcharacteristics，andalotofcommonmethodscannotbeapplied．Manyparametermeasurementmethodsaremostlystillatthelaboratorysta