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第五章 总结与展望
本实验采用一发一收双探头,进行气固两相流浓度测量。找到了超声波检测气固两相流浓度时较佳的测量距离,固定测量距离,改变浓度,找到了气固两相流浓度变化和超声波幅值信号的函数关系。但在超声波测量气固两相流过程中,还有很多值得改进的地方。比如:如何面对工业生产中检测点处流速不均匀的问题;如何控制误差范围从而得到高进度的测量结果 ;如何面对工业生产中两相流中的杂质问题;以及本实验中发现的在高浓度状态下超声信号出现的震荡现象和测量结果不够精确。
综上所述,气固两相流测量是一个难度较大、有待研发的领域,它的发展趋势和今后研究方向大致可以归纳为以下几个方面。
(1)使得发达的单相流参数测试技术和测量仪表应用于气固两相流的检测。不管怎么说,单相流参数的测量历史远比气固两相流的历史长久,测试技术也日趋完善.这也是气固两相流测量所不能相比的。但是传统的单相流仪表并不适应于气固两相流的工况。所以,怎样进行仪表的改造、测量模型的完善将会是其研究的方向之一。
(2)使多传感器进行组合,进行多参数组合从而确定被测参数.如果直接测量某参数有困难,那么可以采取先测量确定这一参数的一些较为容易测得的量然后再进行处理的测量方法,比如测量质量流量时,就可以通过测量密度和体积流量的办法,或者对同一种测量介质采取不同的测量方法。比如采用超声波的相关原理和吸收原理对多相流动参数进行测量等。
(3)利用各种新技术(激光、微波技术等),研发高可靠性、高精确度和高灵敏度的气固两相流传感器与参数检测表.影响气固两相流动工况的因素很多,需要灵敏度、准确度较好的检测手段,并且检测技术最终将会被运用到工业生产设备上,这就要求检测装置仪表化而又能适合工业现场使用的条件。传感器的精确程度和灵敏程度将会直接影响测量结
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果。对于开发高性能的气固两相流传感器,国外已有研究用于低浓度气力输送的辐射传感器。气固两相流检测装置形成工业型仪表则是研究测试技术的最终目的,也是科学家们研究的方向之一。
(4)利用多媒体和图像处理技术,对气固两相流空间区域进行直观瞬态的检测。随着计算机技术和图像处理技术的发展,多媒体技术也渐渐被应用到气固两相流的测量中去了,已有科学家将它用于流化床的测量。由于数据采集分析综合是通过计算机一次完成的,就可减少人工处理数据的误差;又因为图像能直观的显示流动情况,而且还能进一步提取两相流体截面的流动参数。所以,以图像提取被测参数信息为主的测试手段将会得到更长远的发展。
(5)结合被观测对象的专业领域知识而进行新的测量技术的研究。各行业对气固两相流的测试要求及侧重点也都不尽相同。怎样结合本身特点来改进适合本专业的测试技术,也将会成为研究者们的目标之一。
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附录
探距为0.15m时,浓度为1到7倍浓度的数据分别如图a到图g所示。由于其他16组数据对最后的函数模拟没有直接作用所以就不附论文里了,在4.2.1章节中显示有。
图(a)
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