磁共振式气液两相流相含率检测技术研究

磁共振式气液两相流相含率检测技术研究

论文摘要

气液两相流现象广泛存在于人们生活中,其检测技术可应用于医疗、能源、化工等众多领域。在气液两相流检测中,由于相含率是表征流动行为的基础,也是预测质量、动量和能量转移的基础,因此在气液两相流检测中相含率的确定具有重要意义。在早期的两相流相含率检测研究中,主要使用侵入式传感器测量法,由于传感器探头直接与被测两相流接触,导致传感器探头容易被腐蚀,因此检测系统的测量稳定性较差。随着两相流研究的不断深入,有研究学者提出了基于两相流电导率和磁导率特性的电磁感应式气液两相流相含率检测法,由于其测量不需要直接接触被测两相流,检测系统的稳定性更好,成为了当前研究的热点。然而,现有的电磁感应式气液两相流相含率检测法存在测量准确性较差、信号强度较低等问题,本文针对现有电磁感应式气液两相流相含率检测法所存在的问题提出了一种磁共振式气液两相流相含率检测方法。首先,确定两相流检测系统发射线圈与接收线圈之间的距离。然后,研究了管道长度对测量结果的影响,最终确定测量模型。在此测量模型基础上,研究了层状流和环形流相含率与测量系统负载电压之间的关系,并建立了气液两相流计算的数学模型,对两相流的阻抗信息进行详细描述。通过数学计算和数值模拟,磁共振式气液两相流相含率检测技术与现有的电磁感应式气液两相流相含率检测法相比检测信号强度与准确性均有所提升。最后,搭建了两相流相含率检测实验平台,验证了所提方法的可行性。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  •   1.1 课题背景及研究意义
  •   1.2 气液两相流基本概念
  •   1.3 国内外研究现状
  •   1.4 本文主要研究内容
  • 第二章 工作原理与数学模型
  •   2.1 相关理论基础
  •     2.1.1 磁耦合共振原理
  •     2.1.2 涡流效应
  •   2.2 数学模型搭建与分析
  •     2.2.1 电磁感应式两相流检测系统等效电路模型
  •     2.2.2 磁共振式两相流检测系统等效电路模型
  •   2.3 本章小结
  • 第三章 磁共振式气液两相流相含率仿真分析
  •   3.1 环形螺旋检测线圈仿真分析
  •     3.1.1 模型建立
  •     3.1.2 层状流相含率仿真分析
  •     3.1.3 环状流相含率仿真分析
  •   3.2 双马鞍形螺旋检测线圈仿真分析
  •     3.2.1 模型搭建
  •     3.2.2 层形流相含率仿真分析
  •     3.2.3 环形流相含率仿真分析
  •   3.3 本章小结
  • 第四章 两相流相含率实验研究与分析
  •   4.1 实验装置设计与流程
  •   4.2 环形螺旋检测线圈两相流相含率检测实验结果分析
  •   4.3 双马鞍形螺旋检测线圈两相流相含率检测实验结果分析
  •   4.4 本章小结
  • 第五章 总结与展望
  •   5.1 总结
  •   5.2 展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 攻读硕士学位期间发表的学术论文目录
  • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 孙晓雷

    导师: 施艳艳

    关键词: 气液两相流,相含率,非侵入,磁共振,信号强度

    来源: 河南师范大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学

    专业: 力学

    单位: 河南师范大学

    分类号: O359.1

    DOI: 10.27118/d.cnki.ghesu.2019.000232

    总页数: 56

    文件大小: 3151K

    下载量: 9

    相关论文文献

    标签:;  ;  ;  ;  ;  

    磁共振式气液两相流相含率检测技术研究
    下载Doc文档

    猜你喜欢