基于溫度場反演混合液體黏性系數(shù)及液體成分檢測方法的研究.pdf

1、混合液體熱物性及成分的在線檢測不僅是理論上的難題，在工程上也是一個亟待解決的問題。特別如非共沸混合工質，由于其變溫特性在工業(yè)上更難實現(xiàn)其組分的檢測。如何實現(xiàn)對混合工質熱物性及成分檢測迫在眉睫，因此本文嘗試應用反問題方法根據(jù)測量的溫度信息實現(xiàn)混合工質的組分檢測問題。
　　非共沸混合工質的組分反演研究主要分為混合工質的熱物性反演和組分反演兩部分。本文選取流動流體的黏性系數(shù)作為熱物性的反演目標，利用實驗手段容易測得模型內部某些位置的溫度

2、值，應用Levenberg-Marquardt方法反復求解傳熱微分方程反演得到流體混合物的黏性系數(shù)值。根據(jù)目前已有混合流體熱物性參數(shù)的經(jīng)驗、半經(jīng)驗擬合公式，帶入混合物的黏性系數(shù)和單質組分的黏性系數(shù)值，再次使用反問題方法求解出組分信息。實驗中涉及的液體并不是都有已知的經(jīng)驗半經(jīng)驗的擬合公式，本文還對這些液體補充了計算公式，并建立了樣機進行試驗驗證，結果表明基于傳熱學反問題方法反演層流流體混合物組分的理論是可行的，在合理的初始輸入值下反演誤差

3、可以控制在5.56％以內。
　　為了給出應用范圍更為廣范的檢測方法，本文嘗試了由層流向湍流流態(tài)的跨越，給出了檢測湍流流體溫粘系數(shù)的理論方法。實驗結果證明，利用L-M方法和變物性修正后的混合長度理論以及局部溫度測量信息，能夠對圓管充分發(fā)展區(qū)進行對流換熱的湍流流體熱物性參數(shù)（黏性系數(shù)）進行有效的反演。
　　以傳熱學反問題方法和傳熱微分方程為基礎，實驗測量的溫度信息為原始輸入數(shù)據(jù)，液體的黏性系數(shù)作為反演的目標熱參數(shù)，依據(jù)熱參數(shù)與組