风粉流速测量方法研究与实现

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气固两相流流动参数主要包括风粉颗粒的速度、浓度、质量流量等,其中风粉颗粒的流动速度是反映风粉流动状况的一个重要参数,气固两相流中风粉速度检测对工业生产安全、高效、经济运行均具有重要意义。  针对插入式静电传感器特性,主要从理论分析和实验验证两方面进行了研究,设计信号放大电路和数据采集电路,完成并实现了气固两相流风粉固体颗粒流速的测量。  (1)在分析现有静电传感器模型的基础上,基于静电感应叠加原理和电荷转移思想设计一种插入式静电传感器。基于此传感器模型搭建了静电风粉流速测量装置,针对不同的实验条件进行风粉流速测量实验。  (2)基于互相关原理设计互相关测量方法,首先在MATLAB环境下对算法进行仿真,验证高斯白噪声对互相关法测速的影响。之后在风粉流速测量实验平台上采用互相关方法进行测速实验,分析了各个参数(探头长度及直径、PVC管道长度及直径、传感器间距、采样频率和采样点数)对速度测量误差的影响。  (3)基于绝对差值原理设计了绝对差值方法测量风粉流速,并在MATLAB环境仿真实验和风粉流速测量实验平台进行实验。  (4)进行系统装置实验和结果分析,完成了系统误差和相关参数相互关系的实验,并对实验数据进行了相关分析。分析结果表明,该系统装置在实验室条件下满足一定的性能指标要求。
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