基于静电层析成像的速度与电荷分布测量

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静电层析成像技术(Electrostatic tomography,EST)是一种面向气固两相流中分布参数测量的技术,具有成本低、非接触测量等优点,为解决气固两相流测量问题提供了一种有效方法。本文主要工作内容如下:1.静电传感器前端放大电路可以分为电流敏感与电荷敏感两种类型,两种类型的前端放大电路结构相似,但是电路参数的选择缺少定量依据。本文针对此问题,以信号形状相似程度作为衡量前端放大电路输出形式的定量依据。通过自由落体实验,验证了使用信号形状相似程度指导前端放大电路设计的有效性。2.气力输送管道中电荷分布和速度分布信息难以获取,导致电荷以及速度分布重构结果的质量难以被评价。为对电荷与速度分布重构结果进行评价,本文搭建了流场与静电场耦合的仿真平台。该耦合仿真平台可以获取管道内的电荷分布与速度分布,从而可以对图像重构的结果进行评价。3.本课题组在前期研究中提出了基于“空间电荷均匀分布”假设的直接速度分布测量方法(Electrostatic Direct Velocity Tomography,EDVT),但是管道中电荷分布一般非均匀,进而影响EDVT测速效果。为对EDVT进行优化,本文提出了基于电荷分布的直接速度分布测量方法(Electrostatic Charge-based Direct Velocity Tomography,ECDVT)。通过耦合仿真平台验证了ECDVT测量速度分布的表现要优于EDVT。
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