大尺度气固两相流广泛存在于工业生产过程中,实现固相流速、浓度和流动稳定性等参数测量对生产过程的优化控制具有重要意义。迄今为止,已有研究大多为小尺度下的实验,且由于其流动状态的复杂性以及现有测量技术的局限性,使得对大尺度高速稀相气固两相流进行全截面瞬时测量仍然面临诸多挑战。本文基于静电感应原理,以燃煤电厂旋流燃烧器喷射煤粉为对象,提出了可用于大范围空间流场的全截面瞬时测量的静电传感器网络测量系统,主要完成的工作如下:(1)静电传感器单元的优化设计与实现。根据旋流流场特点和测量需要设计基于8层结构的静电传感器单元,第2层和第7层上分别布置3条平行电极,即每个传感器单元可获得6路静电信号。通过静电信号的均方根值表征局部区域颗粒的相对浓度,采用互相关算法处理静电信号获得颗粒流动速度。(2)静电传感器网络结构的机械设计与加工实现。为了尽量减小传感器网络支架对流体的影响,在保证其测量功能与机械强度前提下,对传感器支架单元及连接件的结构进行了优化设计。传感器支架由多个单元组装而成,配置较为灵活,可根据实际流体特性布置不同密度的网络结构,安装不同密度的静电传感器单元。(3)旋流气固两相流实验平台的搭建和初步实验。采用静电传感器网络测量系统在该实验平台上进行实验。通过插值算法处理12个静电传感器单元测得的局部颗粒浓度获得截面上的固体颗粒浓度分布信息,对基于静电传感器单元上、下游电极测量旋流燃烧器出口的大尺度气固两相流固体颗粒速度进行分析与总结。