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深入了解气液鼓泡床的流体流动规律是反应器放大设计和优化操作的关键。而压力脉动信号包含了床内大量的流体动力学行为特征,且测量方法简单、适用范围广,因此开展气液鼓泡床压力脉动分析方法的研究具有重要意义。 本文通过测定鼓泡床中不同液体、不同高度、不同表观气速下的压力脉动信号,进而对其进行了统计分析、小波分析和频谱分析。首先,采用压力脉动的小波分析方法来判断鼓泡床的流型转变,并与平均气含率法和压力脉动信号的统计分析方法进行了对比。研究结果表明,小波分析能够将不同频率的信号分开,通过提取主尺度(1.5625-12.5Hz)下的细节信号,从而能够准确的判别出各流区的转折点。 其次,利用频谱分析的方法对鼓泡床中平均大气泡直径的大小进行预测。由于压力脉动信号由整体压力脉动和局部压力脉动两部分组成。通过引入相干系数的概念,成功区分出整体压力脉动和局部压力脉动,其值是不同测压点与距离分布器最近的测压点的相干性。研究结果表明,压力脉动信号的非相干标准偏差与平均大气泡直径的大小之间具有明显的关联性。 论文还考察了液体表面张力对流区转变和气泡大小的影响,结果表明随着表面张力的减小,气含率有明显增大,流型的转折点也出现延迟的现象;表面张力的改变对气泡的大小几乎没有影响。