一、粉粒体两相流的电容层析成象测量(论文文献综述)
吴晨月[1](2018)在《基于高速数字全息的燃烧煤粉颗粒场可视化测量研究》文中提出煤的燃烧过程是复杂的物理化学过程,目前仍然有大量待揭示的问题,深入研究煤的燃烧过程是提高燃烧效率、减少污染物排放的理论基础。现今对燃烧过程可视化的研究多使用高速相机,受限于高速相机景深,不能对燃烧颗粒场进行系统的测量。本文以McKenna平面火焰燃烧器为平台,设计搭建高速数字同轴全息燃烧煤粉颗粒场测试系统。本套系统可追踪煤粉单颗粒与颗粒场的燃烧变化过程,高速相机记录煤粉燃烧过程,全息实现颗粒场三维多参数原位测量,弥补高速相机景深小的缺陷。本文主要研究了煤粉燃烧脱挥发分与破碎过程,对燃烧三维颗粒场进行时空统计分析。具体研究内容如下:本文通过试验研究了数字全息技术用于流场测量的误差,钨丝冷态测量结果表明,粒度误差整体小于5%,定位误差整体小于6%。对比全息测量与马尔文激光粒度仪测量结果,得到冷态全息粒度测量误差在3.14%以内。在燃烧颗粒场,火焰辐射、等离子体、温度梯度等会对介质折射率产生干扰,影响全息条纹,带来热态全息测量的误差。本文通过钨丝、石英颗粒分析燃烧场全息测量的误差,结果发现,钨丝的粒度识别误差受燃烧场影响较大,z轴定位误差较小。石英颗粒粒径范围在130-150μm,对比不同高度冷热态测量结果,误差小于5.68%。表明全息应用于燃烧颗粒场测量结果具有可靠性。对不同工况下煤粉燃烧过程的可视化研究:在搭建的试验平台上,改变煤粉初始粒度、氧含量、煤种等参数,记录并分析煤粉燃烧过程中的变化。通过直接拍照与全息记录结果的对比研究,观察并分析燃烧过程中的旋转、脱挥发分和破碎过程。山西烟煤燃烧脱挥发分过程中碳烟生成:颗粒周围析出不透明物质,随着气流运动逐渐拉长,直至脱离,脱离产物分离形成小颗粒,即为碳烟。颗粒粒度越大,碳烟生成越明显;随着氧量的增加,碳烟生成减少。而锡盟褐煤脱挥发分过程较少观察到碳烟生成,印尼褐煤脱挥发分无碳烟生成。对煤粉颗粒燃烧过程中的破碎现象研究表明:破碎形式可以分为外壳剥落与中心破碎两类,两类现象可以同时出现。锡盟褐煤表现出更多的破碎现象,并且粒度越小,破碎现象越多。而山西烟煤燃烧中破碎现象较少,这是由于烟煤挥发分含量低,且脱挥发分产物以喷射形式离开颗粒表面,内部积聚压力降低,所以不易破碎。燃烧煤粉粒度变化的统计结果,可与燃烧过程中现象对应。比较不同初始粒度、煤种、氧量条件下燃烧煤粉场平均粒度的变化,随着山西煤初始颗粒粒度的减小,反应速率加快。锡盟煤在粒度统计上表现出燃烧后期颗粒粒度增大的特点,与锡盟煤碱金属与碱土金属(AAEM)元素含量高,灰熔点低,易熔融结渣有关。山西煤随氧量增加,反应大大加快,粒度呈现逐渐上升的变化趋势,与较高反应温度下,颗粒熔融粘结小颗粒有关。本文基于高速数字全息技术展开对燃烧煤粉场不同初始粒度、煤种、氧量条件下燃烧过程的研究,针对煤粉脱挥发分过程、破碎过程实现可视化,为进一步研究煤粉燃烧机理奠定基础。
周琬婷[2](2016)在《基于电学CT机理的热工参数三维动态成像》文中研究说明通过有效的检测技术监控煤炭、石油等化石能源开采过程有利于提高能源利用率及转换效率,减缓能源危机。一些学者对圆形或方形空间热工过程的检测技术进行研究,但环形空间同样应用广泛,如石油水平钻井、循环流化床环形炉膛等。因其流场、温度场、浓度场等分布复杂,影响因素繁多,传感器难于布置安装,检测信号微弱,相关研究较少。本文针对环形空间应用场合,基于直接三维电容层析成像(ECT)技术,对热工参数动态成像检测。二维ECT技术已比较成熟,但不能满足信息需求。间接和直接三维ECT技术逐步发展起来,间接技术通过插值方法获得层与层之间的信息,已取得一定进展。直接三维技术可以呈现三维空间中任意位置的真实介电常数分布信息,仍有较多需要解决的难题。首先,基于传统ECT技术建立了泥石流监测系统,提出了场测量方式的新型泥石流传感网络。对不同成像算法进行仿真对比,并实验模拟了不同条件对泥石流发生过程的影响,得出降雨是导致泥石流发生的直接因素,坡度越大,越易发生沙石滑落,沙石比例为6:4左右时最易发生泥石流。在此基础上,采用直接三维ECT技术,设计了被测空间为环形的双螺旋结构传感器,并对其仿真建模,计算三维敏感场矩阵。选取不同位置极板间三维敏感场分布,得出相邻电极间呈单峰,内外管道相似位置相对极板间呈双峰,远距离相隔相对电极间呈四峰的结论。并对不同形状工质进行了仿真成像。搭建了直接三维ECT技术检测多相流实验台,并设计了硬件电路以改进该系统信噪比较低的缺陷。实验对介质三维成像,得到了精度较高的重建图像,能够识别介质横截面形状及位置分布,还可检测其轴向的相关参数,如流速及流动方向等,深化了多相流流动规律和流动特征,将来可移植到燃烧等各种热工过程的检测。本文采用了直接三维ECT技术,该技术可以同时得到径向和轴向的三维信息。改进了传感器布置,采用双螺旋型布置方式,能获得更加连续的三维图像。并实现了环形被测空间的场测量方式,验证了该技术应用在环形空间的可行性及优势,为后续相关工作提供了依据和改进方向。
李乐天[3](2009)在《电容层析成像系统图像重建与流型辨识》文中进行了进一步梳理电容层析成像技术是上世纪80年代末由英国曼彻斯特大学研究人员提出的一种计算机层析成像技术。它是通过在物体表面设置几组电极,并通过对电极之间的电容值来计算物体内部节点常数的空间分布。主要用于工业管道内的多相流检测。这种技术可提供常规仪器无法探测的封闭管道及容器中多相介质的浓度、分布、运动状态等可视化信息。与其他技术相比,电容层析成像技术具有适用范围广、非侵入式、安全性能好等优点,适用于多种工业生产的过程中常见的多相流检测,并且成本低廉。本文以12电极电容层析成像系统为研究对象,主要探讨电容层析成像技术中图像重建和流型辨的问题,主要完成了以下工作:电容层析成像系统技术原理分析。从理论上分析了电容层析成像技术的工作原理,建立了电容敏感场的数学模型,并以此为图像重建和流型辨识的理论基础。图像算法的分析与改进。对ECT图像重建算法主要的线性反投影算法、MOR法、迭代法、查表法、神经网络法和正则化方法进行了简要介绍和比较分析。通过对Tikhonov正则化的分析,针对标准Tikhonov泛函的过度光滑,导致重建图像的细节信息丢失,重建的图像质量不理想的问题。本文以标准的Tikhonov算法为基础,给出了一种新的迭代算子,利用该算子可以使重建的图像细节进行一定的修正,通过仿真实验证明其在不损失效率的情况下,图像重建准确度上得到了提高。流型辨识的分析与改进。介绍了流型辨识的几种主要的方法:最近邻法、K近邻算法、神经网络法和特征提取法。并对其优缺点进行了分析和比较。仿真实验则针对以往流型辨识方法像素数据较少的问题,尝试用一般的图像重建剖分方法代替以往流型辨识方法的剖分方式。以较大的像素数量为流型辨识算法提供数据,从而使辨识结果更加精确。
张立丰[4](2009)在《电容层析成像并行图像重建算法的研究》文中提出过程层析成像(PT)技术在解决多相流检测问题上具有巨大的发展潜力和广阔的工业应用前景。电容层析成像(ECT)技术作为过程层析成像技术的一种重要方法,是基于电容敏感机理的过程成像技术,以其非辐射、非侵入、响应速度快、结构简单、成本低、适用范围广、安全性能好等优点,成为目前过程层析成像技术发展的主流和研究热点,但由于该系统的软场特性和强非线性,其成像时间和成像精度但离实际应用尚有一定距离,因此有待进一步研究和发展。本文以12电极电容层析成像系统为研究对象,结合有限元方法进行系统建模与分析,研究了用于油水两相流检测的电容层析成像系统传感器场域的数值仿真及其参数优化问题,探讨了系统的敏感场、软场特性和离散相分布图像重建等有关问题。本文的主要研究内容和成果如下:1.结合研究问题的背景,指出多相流检测技术对于科研及工业生产的重要意义,分析多相流特点及参数,对多相流检测技术的研究现状及发展趋势进行了分析和总结;2.分析了电容层析成像系统的组成及工作原理,分析了系统的“软场”特性,利用有限元法建立电容层析成像系统的数学模型,阐述了电容层析成像技术研究现状和发展趋势;3.阐明了ECT图像重建算法的数学原理和意义,图像重建算法的研究现状和分类,针对系统的“软场”特性,分析不同介质分布对电势分布及电容值的影响,并研究了敏感场的特点。4.在对各种图像重建算法简要概述的基础上进行了详细的分析和比较,介绍了每种图像重建算法的优点的同时,分析其缺点和不足,以求弥补和改进;5.在对各种图像重建算法分析比较的基础之上,对遗传算法和神经网络算法进行了比较深入的学习和研究,对基于遗传算法学习的神经网络进行了可行性探索,并对RBF神经网络算法进行了相关改进和仿真实验。
孙猛[5](2008)在《稀疏气固两相流经旋流浓集的电容层析成像测量》文中研究表明随着科学技术的迅速发展,粉体物料的气力输送在能源、冶金、化工、环境、国防等有关部门中的应用越来越广泛,为了满足生产过程中所需的连续测量及自动化控制,以达到安全、高效和经济运行的要求,粉体质量流量的在线测量已成为气力输送系统中的重大关键课题。电容层析成像(ECT)是目前广泛研究的一种两相流过程层析成像技术,能够呈现观测截面上的物质分布图像,是在线流型识别、多相流参数检测的有力工具,提供了实时、非干扰和全区域测量的多相流研究新方法。本文通过引入一旋流浓集装置,将气固两相流中的固体颗粒浓缩在管壁区域,以合理利用电容层析成像技术的敏感场分布特性,获得了较为准确的质量流量测量结果。本文的研究工作一方面为气力输送气固两相流提供了一种有力的在线测量技术,另一方面推动了电容层析成像技术的量化测量技术研究,拓宽了电容层析成像技术的应用范围,具有重要的理论意义和实用价值。本文的主要工作包括以下四个方面:(1)对目前常用的电容层析成像图像重建算法进行了总结,分析了各自的特点及局限性。根据稀疏气固两相流质量流量的在线测量要求,本文提出了一种新型的在线重建算法,该算法能够在满足数据采集速度要求的同时保证重建图像的质量,并将其与传统的图像重建算法进行了比较分析;(2)使用商用软件Fluent 6.2的雷诺应力模型(RSM)对旋流浓集装置内部的强旋流特性进行了数值计算,分析了其气相流场下的速度分布、压力分布特性,以及对其项部是否抽吸进行了比较分析;使用Euler双流体模型对其内部的气固两相流动分离特性进行了模拟计算,分析了其分离效果。从数值模拟结果可知,本文引入的旋流浓集装置能够达到预期的分离效果,为ECT的准确测量提供了理论依据;(3)使用单层电容层析传感器对旋流浓集装置内部的浓度分布进行测量。通过调节给料电机速度、气泵给风量以及旋流浓集器顶部抽吸风量,针对不同工况的测量结果进行比较分析,从截面浓度分布图及平均体积浓度值可知旋流浓集装置达到了很好的浓缩效果。通过调节顶部排气口的抽吸风量可以改变旋流浓集器内的浓度分布,但抽吸风量不能过大,否则将会扰乱整个流场,必须合理控制其风量大小;(4)使用双层电容层析传感器对旋流浓集装置内的浓度和速度同时进行测量,为了提高测量速度,并合理利用测量电容值,上层传感器使用8电极,其电容测量值用来重建图像以计算平均体积浓度并与下层的4电极传感器测量电容值进行轴向相关速度计算,由下层传感器相邻电极对间的电容值可以通过相关计算得到切向旋转速度。由测得的流体浓度与速度进行质量流量的计算,并与称重法测量结果进行比较可知本文提出的旋流浓集测量方法可获得较为准确的测量结果。
陈丽霞[6](2007)在《电容层析成像技术在两相流检测中的应用研究》文中认为近些年发展起来的过程层析成像(PT)技术在两相流/多相流流动参数分布状况的测量方面取得了一定的进展,成为解决两相流参数检测的有效手段,具有很大的潜力和广阔的工业应用前景。电容层析成像(ECT)技术是基于电容敏感原理的过程层析成像(PT)技术,具有非辐射、非侵入、响应速度快、成本低廉和安全性能好等优点,已发展成为一门重要的两相流参数检测技术。但ECT技术发展至今还有一些不完善的地方,在系统设计以及应用上尚存在不少问题和难点。本文针对ECT系统关键技术进行了深入的研究。主要完成的工作如下:1.在分析现有流动层析成像技术基础上,对两相流特点及参数进行了分析和归纳,分析了两相流参数检测技术的发展历史和现状,指出了两相流参数测量对于科研及工业生产的重要意义,对未来两相流参数测量的研究方向及发展趋势进行了分析和总结。并对过程层析成像系统的基本原理及系统组成、基本特点和发展现状进行了简介,介绍了基于不同敏感原理的过程层析成像技术。2.为满足电容层析成像系统对电容测量苛刻的要求,设计电容/电压转换电路成为难点。在研究多种电容测量电路的基础上,提出了实用的电容/电压转换电路。3.将数字信号处理器(Digital Signal Processor, DSP)应用于所建通讯系统中,并设计了DSP与USB控制芯片的接口电路。4.图像重建算法的改进和增加投影数据是改善图像重建质量的两个重要方面,对几种典型不同算法进行了比较分析。
赵波[7](2007)在《电容层析成像技术图像重建算法研究》文中研究说明两相流动过程广泛存在于石油、化工、冶金等工业领域。两相流参数的准确测量,可揭示两相流动的机理,建立两相流动模型,并对流动过程预测、设计和优化控制提供必要的依据。近十多年来迅速发展起来的过程层析成像技术在解决多相流参数检测问题上有很大的潜力和广阔的工业应用前景。电容层析成像技术以其成本低、适用范围广、结构简单、非侵入式、安全性好等优点,成为目前过程层析成像技术研究热点。论文以12电极电容层析成像系统为研究对象,主要探讨电容层析成像技术在建立有限元模型、图像重建等方面的问题,主要完成了以下工作:1.对基于不同敏感原理的过程层析成像技术进行了简介。对电容层析成像技术(ECT),包括传感技术和图像算法进行了综述,并对多种ECT图像重建算法作出了比较分析。2.对电容层析成像技术正问题的研究。利用有限元方法对电容层析成像的电容传感器进行了有限元分析,有限元采用三角分割,计算出传感器静电场内各点的电势,利用电容计算公式得到了各电极施加电压时相应的电容值。利用敏感场计算公式得到各单元的敏感度,分析电容极板的敏感度分布性质。3.提出了一种改进的基于Tikhonov正则化的Landweber迭代算法。设定迭代十次(耗时均为0.1S左右),对层状流、环状流、滴状流三种典型流型仿真表明:基于Tikhonov正则化的Landweber迭代算法较Landweber算法占空比误差分别小3.125%、1.389%、1.3892%,而空间图象误差分别小0.0069、0.0370、0.5209。实验证明基于Tikhonov正则化的Landweber迭代算法收敛性和抗噪声性能好于Landweber迭代算法。
何永勃[8](2006)在《电阻抗(ECT/ERT)双模态层析成像技术研究》文中认为电学成像技术(Electrical Tomography, ET)是基于电磁场理论的新型测量技术,具有无辐射、非侵入、响应速度快、成本低廉以及可视化测量等优点,在工业测量及医学监测中具有诱人的发展前景。电容层析成像(Electrical Capacitance Tomography,ECT)和电阻层析成像(Electrical Resistance Tomography,ERT)是目前最为成熟的两种ET技术。ERT适于测量以导电性介质为连续相的介质,而ECT适于测量以非导电性介质为连续相的介质。为了拓宽ET技术的应用范围,获取更为丰富测量信息,提高测量精度,将ERT和ECT有机地进行融合,提出了ERT/ECT双模态成像技术。本课题对ERT/ECT双模态空间敏感阵列电极的数学模型、电路网络模型、传感器结构优化以及硬件系统设计等有关方面内容进行了深入研究,主要工作和结果如下:1.采用复电导率概念,提出了统一的ERT/ECT敏感场数学模型,并给出了ERT/ECT正问题的有限元求解方法;2.基于多端口电路网络理论,分析了ERT和ECT系统的多种激励模式及其独立测量数,研究了由不同激励测量模式所得到的阻抗、导纳、电压传输比和电流传输比等参数的关系,并分析了不同激励模式的图像重建算法的关系,提出了一种可减小测量信号动态范围的新的激励测量模式——共点单电极激励测量模式;3.基于敏感阵列电极等效电路分析和有限元仿真计算,分别设计了多种结构的ERT、ECT单模态及ERT/ECT双模态空间敏感阵列电极,提出了传感器结构参数优化指标,并给出了优化结果;4.构建了一套EIT成像系统和一套完整的ERT/ECT双模态成像系统,采用相同的电路拓扑结构实现了ERT和ECT的融合,该系统可实现单模态及双模态运行。图像重建软件包集成了几种典型重构算法,与硬件系统配合可进行实时成像,大量实验验证了硬件和软件系统性能。该系统具有使用灵活、可扩展性强、工作稳定可靠、测量精度高以及图像质量清晰的特点。最后,作者提出了系统进一步改进的意见。
莫伟军[9](2006)在《双管紊流密相气力除灰系统试验研究》文中研究表明倡导资源节约和环保,大力发展节能节水环保新技术是我国火力发电厂永恒的主题。双套管气力除灰系统具有良好的节能效果。本文在对双套管气固两相流动理论和实验研究的基础上,建立了双套管输送数学模型,通过计算机数学模拟,采用先进的龟容层析成像分析手段,对双套管气力除灰技术进行了较深入的研究,同时应用理论和实验研究成果,在秦皇岛发电厂2*300MW机组除灰系统进行了工业性试验,得到如下结论:1)双套管气力输送起始速度低,起始速度为2~6m/s。2)双套管气力输送输送浓度高,灰气比大于30kg(灰)/(气)。3)双套管气力输送能耗低,吨公里电耗为60kwh/tkm。4)双套管气力输送系统安全性能好,输送不堵管。
闫润生[10](2006)在《CFD和电容层析成像技术及其在下行床的应用》文中研究说明随着工业技术的不断发展,对多相流测量技术的要求也越来越高。多相流的实时测量能够快速反映流体流动状态的变化,为分析流动时的速度、各相成分,进一步分析流动的流体力学特性,分析流动时的传热,解决实际问题提供可靠的依据。过程层析成像技术是近二十年发展起来的一种新型检测技术,可广泛应用于石油、化工、冶金、电力等行业中。电容层析成像技术是过程层析成像技术的一种,具有测试系统简单、安全性好、非侵入、价格低廉等优点。 本文计算了12电极方形传感器在几种典型不同形状气固流动模型条件下的电容值,应用LBP算法、Landweber迭代算法、正则迭代算法、正则法等不同成像算法进行了图像重建计算,并且比较了这些算法的优缺点。结果表明,LBP算法可以快速定性地反映气固流动情况,Landweber迭代算法可以比较精确的反映气固流动情况,快速的正则迭代算法可以快速和精确地显示流动情况。同时作者使用现有的16通道交流激励的电容层析成像测量系统测量了液固两相流在旋转桶体内的流动情况,测量结果很好地反映了流动状况。 本文根据下行床内气固两相动量方程、连续性方程、颗粒轨道模型、数值求解方法及定解条件,对下行床气固两相流动进行了数值计算。计算中下行床中的气相体作为连续相,其中的湍流输运模型采用标准κ-ε双方程模型。计算得到了下行段三个不同截面的气固流动分布状况,分布状况表明在下行床入口段固体颗粒集中在中心处附近,随着向下流动,固体颗粒扩散,中心处颗粒浓度降低,截面平均颗粒体积份额也降低。 本文应用电容层析成像的方法首次测量了下行床下行段固体颗粒浓度分布情况。采用低介电系数物质进行标定以提高显示图像信号强度的方法。测量结果表明,该方法可以用于测量气固两相流低颗粒体积份额(<0.1%)情况。实验测量结果与采用颗粒轨道模型计算的颗粒分布吻合较好,反映了在二次风量一定条件下,随固体颗粒质量流量的增高,颗粒体积份额增大的规律,以及固体颗粒质量流量一定,随二次风量的增大,颗粒体积份额减小的规律。
二、粉粒体两相流的电容层析成象测量(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、粉粒体两相流的电容层析成象测量(论文提纲范文)
(1)基于高速数字全息的燃烧煤粉颗粒场可视化测量研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景与意义 |
1.2 煤粉燃烧过程机理研究现状 |
1.2.1 煤着火机理研究现状 |
1.2.2 脱挥发分过程与碳烟生成机理研究现状 |
1.2.3 焦炭燃烧与灰演变研究现状 |
1.3 煤粉燃烧过程试验研究进展 |
1.3.1 煤粉燃烧特性试验方法 |
1.3.2 燃烧煤粉测量技术现状 |
1.3.3 燃烧颗粒场光学测量技术应用 |
1.4 本论文研究方案与内容 |
1.5 本章小结 |
第2章 燃烧煤粉测试系统 |
2.1 引言 |
2.2 燃烧煤粉高速全息单相机系统介绍 |
2.2.1 McKenna平面火焰燃烧器 |
2.2.2 步进电机推进注射器给粉装置 |
2.2.3 高速数字同轴全息光路系统 |
2.3 燃烧煤粉直接拍摄与全息同步测试系统 |
2.4 燃烧煤粉试验工况设计 |
2.5 本章小结 |
第3章 数字全息测量原理与误差分析 |
3.1 引言 |
3.2 数字全息测量原理 |
3.2.1 全息图记录 |
3.2.2 全息图重建 |
3.3 全息图处理流程 |
3.4 数字全息技术测量误差分析 |
3.4.1 全息冷态测量误差分析 |
3.4.2 全息热态测量误差分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 煤粉燃烧过程可视化分析 |
4.1 引言 |
4.2 颗粒空间运动分析 |
4.3 脱挥发分过程分析 |
4.3.1 高速全息测试系统结果分析 |
4.3.2 直接拍摄与全息同步测试系统结果分析 |
4.4 颗粒破碎过程分析 |
4.5 本章小结 |
第5章 燃烧颗粒场统计结果分析 |
5.1 引言 |
5.2 颗粒场三维分布结果 |
5.3 颗粒粒度分布结果 |
5.4 颗粒浓度场分布结果 |
5.5 颗粒速度场分布结果 |
5.6 燃烧过程煤粉粒度分布影响因素 |
5.6.1 初始粒度对煤粉粒度分布的影响 |
5.6.2 煤种对煤粉粒度分布的影响 |
5.6.3 氧量对煤粉粒度分布的影响 |
5.7 本章小结 |
第6章 全文总结和展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 本文主要创新点 |
6.3 关键问题及今后工作展望 |
参考文献 |
作者简历 |
(2)基于电学CT机理的热工参数三维动态成像(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 发展概况 |
1.2.1 ECT技术研究及应用现状 |
1.2.2 三维ECT技术的国内外研究现状 |
1.2.3 环形空间三维成像面临的挑战 |
1.3 本文研究内容 |
第2章 电容层析成像(ECT)的基本原理 |
2.1 ECT系统硬件构成及原理 |
2.2 ECT系统图像重建 |
2.2.1 Radon变换 |
2.2.2 ECT技术的正问题 |
2.2.3 ECT技术的逆问题 |
2.3 本章小结 |
第3章 基于传统ECT技术的泥石流监测系统 |
3.1 理论分析及仿真 |
3.1.1 泥石流监测传感网络 |
3.1.2 ECT敏感场求解及不同算法图像重建仿真 |
3.2 实验 |
3.2.1 实验装置 |
3.2.2 实验设计 |
3.2.3 实验结果 |
3.2.4 对比与分析 |
3.2.5 实验数据后处理 |
3.3 本章小结 |
第4章 三维ECT敏感场的求解及成像仿真 |
4.1 间接与直接三维ECT技术 |
4.2 三维敏感场求解 |
4.3 传感器设计及三维敏感场仿真 |
4.4 三维成像仿真 |
4.5 本章小结 |
第5章 硬件电路设计及实验研究 |
5.1 三维动态成像实验系统及硬件电路设计 |
5.1.1 实验系统 |
5.1.2 自动采集硬件电路设计 |
5.2 实验过程及结果 |
5.3 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果 |
致谢 |
(3)电容层析成像系统图像重建与流型辨识(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究的背景及意义 |
1.2 过程层析成像技术 |
1.3 电容层析成像技术的研究现状及分析 |
1.4 电容层析成像系统技术要点和存在的问题 |
1.5 课题来源及主要研究内容 |
第2章 电容层析成像系统原理 |
2.1 电容层析成像系统的组成结构 |
2.1.1 电容传感器 |
2.1.2 数据采集系统 |
2.1.3 成像系统 |
2.2 电容层析成像系统的工作原理 |
2.3 本章小结 |
第3章 电容层析成像系统的有限元分析 |
3.1 有限元法简介 |
3.2 有限元法在ECT 系统研究中的应用 |
3.2.1 ECT 的有限元边值问题及等价变分问题 |
3.2.2 场域剖分 |
3.2.3 单元插值 |
3.2.4 有限元方程组的建立 |
3.2.5 有限元方程组的求解 |
3.3 极板对间电容求解 |
3.4 本章小结 |
第4章 ECT 系统的图像重建 |
4.1 ECT 系统数学模型 |
4.2 图像重建算法 |
4.2.1 线性反投影算法 |
4.2.2 基于模型的MOR 法 |
4.2.3 迭代算法 |
4.2.4 查表法 |
4.2.5 神经网络法 |
4.2.6 正则化方法 |
4.3 改进的迭代 Tikhonov 正则化图像重建算法 |
4.3.1 改进的迭代Tikhonov 正则化算法 |
4.3.2 仿真实验 |
4.4 本章小结 |
第5章 ECT 系统的流型辨识 |
5.1 流型辨识的方法 |
5.2 基于ECT 系统的流型辨识法 |
5.2.1 最近邻、K 近邻识别法 |
5.2.2 神经网络法 |
5.2.3 特征提取法 |
5.2.4 几种方法的比较 |
5.3 流型辨识的仿真实验 |
5.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
致谢 |
(4)电容层析成像并行图像重建算法的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 多相流问题的研究 |
1.1.1 多相流问题的研究背景 |
1.1.2 多相流检测技术研究的意义 |
1.1.3 多相流特点及主要参数 |
1.1.4 多相流检测技术研究现状 |
1.1.5 多相流检测技术发展趋势 |
1.2 层析成像技术简述 |
1.2.1 过程层析成像技术研究现状 |
1.2.2 过程层析成像的基本原理 |
1.2.3 过程层析成像系统分类 |
1.2.4 过程层析成像面临的问题 |
1.3 课题来源及本文结构 |
第2章 电容层析成像系统介绍 |
2.1 电容层析成像系统组成 |
2.1.1 传感器系统 |
2.1.2 数据采集系统 |
2.1.3 成像系统 |
2.2 电容层析成像系统的工作机理 |
2.3 电容层析成像技术的研究现状 |
2.4 电容层析成像系统的技术特点 |
2.5 电容层析成像系统的技术难点 |
2.6 本章小结 |
第3章 ECT 图像重建算法的研究 |
3.1 图像重建算法综述 |
3.2 图像重建算法的原理 |
3.3 图像重建算法种类 |
3.4 有限元方法介绍 |
3.5 场域剖分方法 |
3.6 减小误差的方法 |
3.6.1 电容归一化 |
3.6.2 去掉相邻电极对电容 |
3.7 敏感场分布 |
3.8 图像重建算法的发展趋势 |
3.9 本章小结 |
第4章 ECT 图像重建算法分析和比较 |
4.1 线性反投影算法 |
4.2 基于LANDWEBER 迭代的图像重建算法 |
4.3 代数重建算法 |
4.4 灵敏度系数算法 |
4.5 基于模型的重建算法MOR |
4.6 几种算法分析和比较 |
4.7 本章小结 |
第5章 电容层析成像并行图像重建算法的研究 |
5.1 并行算法介绍 |
5.2 基于遗传算法的ECT 图像重建算法 |
5.2.1 遗传算法的基本操作 |
5.2.2 基于遗传算法的图像重建算法 |
5.3 基于神经网络的ECT 图像重建算法 |
5.3.1 RBF 神经网络 |
5.3.2 电容层析成像RBF 图像重建算法 |
5.3.3 电容层析成像RBF 图像重建算法的改进 |
5.4 基于遗传算法学习的神经网络图像重建算法 |
5.4.1 网络权值学习算法 |
5.4.2 网络权值染色体编码 |
5.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
致谢 |
(5)稀疏气固两相流经旋流浓集的电容层析成像测量(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究问题的背景 |
1.1.1 气固两相流普遍性及参数检测的意义 |
1.1.2 气固两相流参数检测的难点 |
1.2 气固两相流测试技术的国内外研究现状 |
1.2.1 浓度测量方法 |
1.2.2 速度测量方法 |
1.3 过程层析成像技术概述 |
1.3.1 过程层析成像技术特点 |
1.3.2 过程层析成像技术综合评述 |
1.4 电学层析成像技术 |
1.4.1 电阻层析成像技术 |
1.4.2 电磁层析成像技术 |
1.4.3 电容层析成像技术 |
1.5 旋流浓集装置测量原理 |
1.6 本文的主要研究内容 |
第二章 电容层析成像技术 |
2.1 电容层析成像系统构成和原理 |
2.2 电容层析成像测量电路 |
2.3 电容传感器的结构 |
2.4 电容层析图像重建 |
2.4.1 电容层析成像正问题 |
2.4.2 敏感场简介 |
2.4.3 电容层析成像逆问题 |
2.5 本章小结 |
第三章 ECT图像重建算法的研究 |
3.1 图像重建算法研究的重要性 |
3.2 ECT系统现有图像重建算法分析 |
3.2.1 现有图像重建算法分类 |
3.2.2 线性反投影算法 |
3.2.3 Tikhonov正则化法 |
3.2.4 Landweber迭代法 |
3.2.5 OIOR算法 |
3.3 ETRM图像重建算法 |
3.4 算法图像重建比较 |
3.5 本章小结 |
第四章 旋流浓集装置的数值模拟 |
4.1 旋流浓集装置原理与结构 |
4.2 气相流场湍流模型 |
4.2.1 直接数值模拟 |
4.2.2 大涡模拟 |
4.2.3 Reynolds平均法 |
4.3 两相流模型 |
4.4 计算结果及分析 |
4.4.1 网格划分 |
4.4.2 气相流场计算 |
4.4.3 排气口封闭时的气相流场 |
4.4.4 气固两相流动模拟结果 |
4.5 本章小结 |
第五章 固体颗粒浓度测量结果与分析 |
5.1 实验系统 |
5.2 浓度传感器 |
5.3 测量结果及分析 |
5.3.1 截面浓度分布 |
5.3.2 截面平均体积浓度 |
5.3.3 同种给料速度不同风量下的浓度测量 |
5.3.4 分离器顶部抽吸风量对浓度测量的影响 |
5.4 本章小结 |
第六章 电容相关测速及质量流量测量 |
6.1 电容相关测量原理 |
6.1.1 电容相关质量流量测量原理 |
6.1.2 切向旋转速度的计算 |
6.1.3 实验系统及传感器 |
6.2 实验结果及分析 |
6.2.1 浓度分布 |
6.2.2 切向旋转速度测量 |
6.2.3 轴向速度测量结果 |
6.2.4 流量测量结果 |
6.3 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
主要符号表 |
参考文献 |
博士研究生在读期间参加的科研课题 |
博士研究生在读期间发表的论文 |
已申请的专利 |
致谢 |
(6)电容层析成像技术在两相流检测中的应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 前言 |
1.2 过程层析成像的特点、用途和发展现状 |
1.3 论文研究的主要内容 |
第2章 ECT 系统 C/V 转换电路 |
2.1 电容层析成像测量原理 |
2.2 传感器的优化设计 |
2.3 C/V 转换电路 |
2.3.1 激励方式 |
2.3.2 电容数据采集电路 |
第3章 电容层析成像系统数据处理端设计 |
3.1 TMS320C6201/6701 |
3.2 EP1C6T144 |
3.3 高速模数转换芯片AD9224 |
3.4 数字化ECT 系统性能 |
第4章 基于 USB2.0 的高速通讯系统 |
4.1 USB 的主要优点 |
4.2 USB 通讯协议简介 |
4.2.1 USB 系统结构 |
4.2.2 USB 通讯基础 |
4.3 芯片选择 |
4.3.1 EZ-USB FX2 系列芯片特征 |
4.3.2 DSP 与USB 接口模式选择 |
4.4 基于USB2.0 的ECT 通讯系统软硬件设计 |
4.4.1 概述 |
4.4.2 USB 设备硬件接口设计 |
4.4.3 USB2.0 通讯软件设计 |
第5章 图像重建算法的分析 |
5.1 引言 |
5.2 基本原理 |
5.3 ECT 系统数学模型 |
5.4 ECT 图像重建算法分析 |
5.4.1 反投影算法 |
5.4.2 基于模型的MOR 法 |
5.4.3 代数重建法 |
5.4.4 神经网络重建法 |
5.5 几种图象重建算法的比较 |
结论 |
参考文献 |
附录 A CY7C68013 与外围电路连接图解 |
攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
致谢 |
详细摘要 |
(7)电容层析成像技术图像重建算法研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
引言 |
1 绪论 |
1.1 两相流 |
1.2 过程层析成像技术的发展历史 |
1.3 电容层析成像系统技术要点和存在的问题 |
2 过程层析成像技术 |
2.1 过程层析成像技术的基本原理和系统构成 |
2.2 基于不同敏感原理的过程层析成像技术 |
2.3 过程层析成像技术特点 |
3 电容层析成像系统 |
3.1 电容层析成像系统组成 |
3.2 电容层析成像的机理 |
4 ECT 系统图像重建算法的分析 |
4.1 ECT 系统图像重建算法研究的意义 |
4.2 ECT 图像重建算法 |
5 有限元方法在ECT 中的数值模拟 |
5.1 静电场中的有限元法 |
5.2 ECT 中传感器模型的数学公式 |
5.3 传感器的有限元分析 |
5.4 电容值的计算和电容值的归一化 |
5.5 敏感场分布 |
6 图像重建算法研究及仿真 |
6.1 基于正则化的LANDWEBER 迭代算法 |
6.2 仿真与结果分析 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
导师简介 |
作者简介 |
学位论文数据集 |
(8)电阻抗(ECT/ERT)双模态层析成像技术研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及电学成像技术简介 |
1.2 当前ERT/ECT技术的研究概况 |
1.3 ERT/ECT双模态成像技术的研究现状 |
1.4 本论文的研究内容 |
1.5 本论文的组织 |
第二章 ERT/ECT数学描述 |
2.1 ERT/ECT敏感场的数学描述 |
2.1.1 ERT敏感场 |
2.1.2 ECT敏感场 |
2.1.3 EIT敏感场 |
2.1.4 边界条件 |
2.2 ERT/ECT/EIT正问题分析 |
2.2.1 基于等价变分原理的有限元方法 |
2.2.2 有限元方法分析步骤 |
2.3 ERT/ECT/EIT反问题 |
第三章 双模态层析成像电路模型及激励模式研究 |
3.1 多端口网络模型 |
3.1.1 多端口网络参数 |
3.1.2 多端网络的参数矩阵 |
3.2 ERT/ECT系统的激励模式研究 |
3.2.1 独立测量数 |
3.2.2 共圈激励模式VS共点激励模式 |
3.3 各种激励模式的关系 |
3.3.1 共圈模式图像重建算法的关系 |
3.3.2 共点模式图像重建算法的关系 |
3.3.3 共点模式和共圈模式的关系 |
3.4 一种新型测量模式——共点单电极测量 |
第四章 传感器结构设计与参数优化 |
4.1 ERT传感器设计 |
4.2 ECT传感器设计 |
4.3 ERT/ECT双模态复合传感器结构设计 |
4.4 新型ERT/ECT双模态复合传感器设计及参数优化 |
第五章 双模态层析成像系统的设计 |
5.1 概述 |
5.1.1 国内外ERT/ECT硬件系统概况 |
5.1.2 本系统结构 |
5.2 基本单元设计 |
5.2.1 中央控制单元 |
5.2.2 信号发生器 |
5.2.2.1 正弦电压信号发生器 |
5.2.2.2 电压控制电流源(VCCS) |
5.2.2.3 信号传输电缆驱动 |
5.2.3 共圈模拟开关阵列 |
5.2.3.1 激励选通电路 |
5.2.3.2 测量选通电路 |
5.2.4 电压测量电路 |
5.2.4.1 差分放大电路 |
5.2.4.2 可编程放大电路设计 |
5.2.5 相敏解调 |
5.2.5.1 有效值/相位差解调 |
5.2.5.2 乘法解调方法 |
5.2.5.3 数字解调 |
5.2.5.4 高频解调电路 |
5.2.5.5 低通滤波器 |
5.2.5.6 A/D转换 |
5.2.6 电容测量电路 |
5.2.6.1 ECT传感器电路模型 |
5.2.6.2 电容测量电路 |
5.2.6.3 开关组合方案 |
5.2.6.4 空场电容补偿电路 |
5.3 双模成像系统总体设计 |
第六章 图像重建算法及实验结果分析 |
6.1 图像重建算法 |
6.1.1 等位线反投影算法 |
6.1.2 Landweber迭代法及预迭代算法 |
6.1.2.1 Landweber迭代算法 |
6.1.2.2 基于Landweber的预迭代算法 |
6.1.3 共轭梯度法 |
6.1.4 牛顿-拉夫逊算法 |
6.1.5 正则化算法 |
6.1.5.1 标准Tikhonov正则化算法 |
6.1.5.2 总变差正则化算法 |
6.2 系统性能测试 |
6.2.1 测量误差分析 |
6.2.2 电阻分辨能力测试 |
6.2.3 新型单电极测量模式的性能测试 |
6.3 成像实验结果 |
第七章 总结与建议 |
参考文献 |
发表论文和参加科研情况说明 |
致谢 |
(9)双管紊流密相气力除灰系统试验研究(论文提纲范文)
引言 |
第一章 概述 |
第二章 双套管内气固两相流动机理的研究 |
2.1 双套管内气固两相流动的数值模拟 |
2.2 双套管内两相流动的层析成像测量 |
2.3 双套管内输送机理和流动形态分析 |
第三章 双套管内两相流动阻力特性的研究 |
3.1 双套管内纯空气阻力特性的研究 |
3.2 双套管内气固两相流动阻力的计算方法 |
3.3 双套管长距离输送中压力损失的计算 |
第四章 双套管管道结构优化研究 |
4.1 双套管内外管径配比优化 |
4.2 双套管内管开口间距优化研究 |
4.3 双套管内管开口形式优化研究 |
第五章 双套管内气固两相输送特性的研究 |
5.1 双套管内两相输送特性的研究 |
5.2 双套管输送中几种临界及转捩点的判据 |
5.3 双套管输送过程的相似性理论分析 |
第六章 双套管气力除灰系统及关键设备研制 |
6.1 双套管气力除灰系统 |
6.2 双套管气力除灰系统设计计算 |
6.3 双套管气力除灰控制系统 |
6.4 关键设备研制 |
第七章 双套管密相气力除灰系统的应用 |
第八章 结论 |
参考文献 |
致 谢 |
在学期间发表的论文和参加科研情况 |
(10)CFD和电容层析成像技术及其在下行床的应用(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
符号表 |
第一章 前言 |
1.1 过程层析成像技术发展背景 |
1.2 过程层析成像系统的组成 |
1.3 过程成像技术的基本原理 |
1.4 过程成像技术的分类及研究现状 |
1.5 电容层析成像系统的研究现状 |
1.6 本文的主要内容 |
第二章 电容层析成像技术算法研究 |
2.1 电容层析成像工作原理 |
2.1.1 电容层析成像测量原理 |
2.1.2 传感器电势场的计算求解 |
2.1.3 敏感场的求解 |
2.2 电容层析成像算法 |
2.2.1 非迭代算法 |
2.2.2 迭代算法 |
2.3 图像重建效果的评价参数 |
2.4 仿真实验结果分析比较 |
2.5 电容层析成像技术在测量旋转桶体内液/固流动的应用 |
2.5.1 混合流动实验装置介绍 |
2.5.2 测量结果 |
2.5.3 应用迭代算法得到的旋转桶体内对应流动情况 |
2.6 小结 |
第三章 顺重力场循环流化床发展概述 |
3.1 下行床概述 |
3.2 下行床的流动分区 |
3.3 下行床局部颗粒浓度径向分布 |
3.4 下行床研究内容 |
3.5 小结 |
第四章 下行床气固流动的数值计算 |
4.1 下行床内颗粒扩散过程数学模型 |
4.2 气体连续相数学模型 |
4.3 颗粒轨道模型 |
4.4 数学模型的求解方法及定解条件 |
4.5 下行床模拟结果及分析 |
4.6 计算结果分析 |
4.6.1 给定二次风流量,不同固体流量对径向颗粒体积份额分布影响 |
4.6.2 给定二次风流量,不同固体流量对截面平均颗粒体积份额的影响 |
4.7 小结 |
第五章 ECT测量技术在顺重力场循环流化床工业应用 |
5.1 下行床实验装置概述 |
5.2 下行床测试管段的描述 |
5.3 利用低介电参数物质进行标定的研究 |
5.4 下行床测试管测试结果 |
5.4.1 给定二次风量,不同固体颗粒流率情况下的瞬时测量结果 |
5.4.2 不同风量,不同固体颗粒流率情况下的测量平均值 |
5.4.3 典型工况下A-A、B-B截面测量的固体颗粒体积份额分布三维图 |
5.5 小结 |
第六章 结论与建议 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表文章 |
致谢 |
四、粉粒体两相流的电容层析成象测量(论文参考文献)
- [1]基于高速数字全息的燃烧煤粉颗粒场可视化测量研究[D]. 吴晨月. 浙江大学, 2018(07)
- [2]基于电学CT机理的热工参数三维动态成像[D]. 周琬婷. 华北电力大学(北京), 2016(02)
- [3]电容层析成像系统图像重建与流型辨识[D]. 李乐天. 哈尔滨理工大学, 2009(03)
- [4]电容层析成像并行图像重建算法的研究[D]. 张立丰. 哈尔滨理工大学, 2009(03)
- [5]稀疏气固两相流经旋流浓集的电容层析成像测量[D]. 孙猛. 中国科学院研究生院(工程热物理研究所), 2008(10)
- [6]电容层析成像技术在两相流检测中的应用研究[D]. 陈丽霞. 大庆石油学院, 2007(02)
- [7]电容层析成像技术图像重建算法研究[D]. 赵波. 河北理工大学, 2007(03)
- [8]电阻抗(ECT/ERT)双模态层析成像技术研究[D]. 何永勃. 天津大学, 2006(05)
- [9]双管紊流密相气力除灰系统试验研究[D]. 莫伟军. 华北电力大学(北京), 2006(09)
- [10]CFD和电容层析成像技术及其在下行床的应用[D]. 闫润生. 中国科学院研究生院(工程热物理研究所), 2006(09)