时间域内的消光起伏光谱法

利用层模型得到消光起伏光谱及其数学表达式,光谱转折点的位置给出了颗粒的粒径信息,而光谱的深度则与颗粒系统的浓度有关.所得结果考虑了颗粒浓度对消光起伏光谱的影响.

消光起伏自相关频谱法颗粒测量技术

消光起伏相关频谱法(TFCS)是一种新的颗粒测量方法。采用一束窄光束照射两相流系统,照射区中颗粒浓度的起伏所导致的透射光起伏信号中包含了颗粒的粒径和浓度信息,对光束的透过率信号作相关处理得到消光起伏相关频谱,可用来同时测量两相流中颗粒的粒径分布和体积浓度。由于在测量原理和结构上非常简单,这种方法可用来实现在线、实时测量。本文介绍消光起伏自相关频谱的测量原理,并给出部分实测结果。

利用消光起伏信号测量颗粒平均粒径

窄光束照射流动颗粒系时,透过率会产生起伏。起伏的透过率信号可用来测量颗粒平均粒径和浓度。由于在测量原理和结构上非常简单,这种方法可用来实现在线、实时测量。Gregory提出的数据处理模型要求光束直径较小而且远大于颗粒直径,本文提出一种新的模型,可在光束直径接近甚至小于颗粒直径情况下对透过率起伏信号进行处理,模拟分析和实验测试表明,该方法可得到较满意的测量结果。

消光起伏光谱的时间相关处理

消光起伏光谱法(TFS)是一种新的颗粒测量方法,可同时测量两相流中颗粒的粒径分布和体积浓度。由于在测量原理和结构上非常简单,这种方法可用来实现在线、实时测量。然而在实际测量中,消光起伏光谱法对颗粒粒径分布的分辨率还比较低且对高浓度颗粒系的测量须考虑颗粒相互作用效应。本文提出一种新的数据处理方法-消光起伏相关光谱法(TFCS),通过对消光起伏信号在不同相关时间参数下进行相关计算来得到消光起伏光谱以提高消光起伏法对颗粒粒径分布的分辨率。

新的消光起伏信号数据处理模型

窄光束照射含颗粒两相流时,透过率会产生起伏。透过率起伏信号可用来测量颗粒粒径和浓度。由于在测量原理和结构上非常简单,这种方法可用来实现在线、实时测量。本文对Gregory提出的模型讨论,指出其中不足之处并提出一种新的数据处理模型。模拟计算和实测表明,新的模型在颗粒粒径范围和浓度范围均有扩展。

基于二阶滤波器的消光起伏谱颗粒测量结果

消光起伏频谱法是一种新的测量两相流系统中颗粒粒径分布和浓度的方法,装置简单,操作方便,适合实时、在线测量。采用二阶低通滤波器对起伏的透射率信号分析,得到消光起伏频谱实验数据,并利用改进的Chahine循环方法计算得到颗粒的粒径分布和浓度信息。重点讨论高浓度情况,包括对特征函数频率响应的修正和对其阶高修正两个方面,得到修正参量并运用到反演算法中从而得到正确的测量结果。测量结果表明,通过高浓度修正,消光起伏频谱法可以在很大的颗粒浓度动态范围得到合理的测量结果,其可测颗粒最大体积分数视颗粒的大小而定。

消光起伏光谱法高浓度效应的模拟计算

消光起伏光谱法(TFS)是最近发展起来的颗粒测量技术,它可以同时测量颗粒粒径分布和浓度,并可用来进行在线、实时测量。在频率域内对透过率起伏信号进行频谱分析,信号分析系统采用品质因数为0.707的二阶低通滤波器。通过模拟计算得到有关单层与多层颗粒系统的归一化差值函数经验表达式,由此分析颗粒系统的高浓度效应(包括颗粒交叠效应和层结构)对消光起伏光谱的影响。结果表明,高浓度效应与颗粒系统的浓度、层数及光束-颗粒直径比Λ都有关系,它对消光起伏光谱特征函数的影响主要体现在频谱移动和阶高变化两个方面:一般来讲,消光起伏光谱的频率响应主要受颗粒交叠响应的影响,表现为向低频区移动;而消光起伏光谱特征函数的阶高则同时受层结构和颗粒交叠效应影响。