氣-固兩相流檢測(cè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì).pdf

1、隨著社會(huì)的高速發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，氣固兩相流技術(shù)在國民經(jīng)濟(jì)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(cè)已經(jīng)成為氣/固兩相流領(lǐng)域非常重要的問題。這門學(xué)科的工程應(yīng)用將對(duì)生態(tài)環(huán)境保護(hù)和能源資源的充分利用起到重要的推動(dòng)作用。要想很好的研究這個(gè)課題，氣/固兩相流實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的建立是非常必要的。
　　本課題旨在為氣/固兩相流各種測(cè)量方法及測(cè)量系統(tǒng)深入研究提供實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。本文介紹了實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)過程，主要包括實(shí)驗(yàn)裝置各個(gè)系統(tǒng)模塊、輸送管

2、道壓力損失計(jì)算和實(shí)驗(yàn)裝置中儀器設(shè)備的選擇等。氣/固兩相流動(dòng)態(tài)測(cè)試綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)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(duì)氣力輸送系統(tǒng)進(jìn)行研究。根據(jù)相應(yīng)的靜壓公式，對(duì)管系壓力降進(jìn)行了計(jì)算，作為選擇動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置的依據(jù)，從而對(duì)裝置的主要設(shè)備進(jìn)行選型和設(shè)計(jì)。其次，建立了LabVIEW數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，該系統(tǒng)主要對(duì)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的各種傳感器進(jìn)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(duì)壓力傳感器、聲發(fā)射傳感器和互相關(guān)測(cè)

3、量系統(tǒng)等進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。
　　本課題所建立的氣/固兩相流實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的輸送管道包括水平管道、豎直管道和90°彎管道。本文運(yùn)用多物理場(chǎng)耦合有限元仿真軟件COMSOL Multiphysics對(duì)90°彎管段的應(yīng)力進(jìn)行仿真，主要是針對(duì)90°彎管段的應(yīng)力相關(guān)量進(jìn)行仿真，針對(duì)不同流速下應(yīng)力的變化進(jìn)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(yīng)力變化圖可知：隨著時(shí)間的增加，應(yīng)力逐漸增加；離進(jìn)口處越遠(yuǎn)應(yīng)