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气固多相流的动的存在范围十分广泛,在电站锅炉系统中,准确地给出流体的流动特性,具有重要的意义。它关系到系统投入运转后的安全性、可靠性,经济性。阐述了光学波动法测量气固多相流颗粒浓度的原理,并在实验条件下,利用此原理对多相射流的浓度分布进行了测量研究,对单弯头、组合弯头对多相流浓度分布的影响进行了分析;对前置空间组合弯头及内置楔形体的直流燃烧器出口不同截面气固两相流颗粒浓度分布作了测量研究,得出各截面浓度分布规律,扩散和衰减规律;对燃烧器出口射流和侧边风混合特性做了详细的研究,讨论了各截面浓度分布规律及两相流的混合特性,并对两种不同的燃烧器的阻力特性进行了研究,分析了弯头,内置楔形体及扭转板对燃烧器阻力特性的影响。测试表明侧边风能有效地使靠近侧边风附近的煤粉浓度降低,有利于防结渣。利用光学波动法测量管内气固多相流浓度分布的研究为考察气固多相流管内的扩散和混合、流动规律,提供了一种有效的手段。多相流在管内的流动过程中,浓度场的分布受到诸多因素的影响。颗粒重力的作用,在水平管段颗粒会向管底方向沉积,但在气流速度达到一定数值的情况下,形成均匀流。在垂直管段多相流的浓度分布,并不是简单的因为管壁附近空气和管壁摩擦而速度降低颗粒的运动速度较慢,颗粒和管壁面的摩擦作用及气流湍流脉动在边界层上的逐渐消失而形成了管中心浓度低,四周浓度高的情况,而是浓度不断发生扩散和混合的变化之中。管内多相流浓度场分布在不同的Z/D数值下其分布是不同的,但其变化有一定的规律性,整个流动过程中,多相流的浓度场分布是一个扩散的过程。管内多相流在流动过程中出现旋转推进,并非完全均匀混合,而是在某一部分出现高浓度,某一部分浓度较低,这样高低浓度流在推进过程中扭合、渗透。气流速度的衰减,也会影响多相流浓度场分布。弯头的存在对多相流产生离心力的作用,而出现高低浓度的不均匀分,同时也改变了弯头后的多相流的流速。在风速不变的情况下,随着给粉量的增加,多相流的浓度分布趋向缓和,给粉量的增加也造成颗粒与气流的跟随性变差。光学波动法测量多相流浓度的方法对工程应用有重要的指导意义。在电站锅炉中高、低浓度场随着磨煤机给粉量的增加而趋向缓和。煤粉管内两相流的速度分布呈现抛物线状,但随着颗粒浓度的增加,速度逐渐减小,速度的变化也趋向平缓。煤粉管道内煤粉浓度增加,造成与气流的跟随性变差,两相流的速度减小;反之,浓度减小,速度增加。浙J_j尸川吹卜华位论文摘要 最后利用小波分析这一数学工具,对管内多相流的浓度信号分布进行了初步探索,为研究气固多相流浓度分布提供了新的途径。通过对气固多相流的浓度测量研究,能准确分析气相、固相运动特性。以小波分析为载体对浓度信号进行细节卜的描述,并且可以利用重构的办法,构造出极为接近的信号,随着分解层数的增加,构造信号与原始信号之间的误差越小。由于试验系统的原因,气固多相流浓度信号不一可避免的存在高频噪声和低频扰动,采用小波分解和重构可以使这方面的问题得到抑制。可以利用小波分析分层的方法,很容易的选择有用的频段进行分析,这对噪声的消除有利。