兩相流廣泛存在于石油、化工、能源、動力和制藥等工業(yè)過程中,兩相流的準(zhǔn)確測量與高質(zhì)量可視化對于理解與預(yù)測流體動力學(xué)、過程操作與控制、分析與優(yōu)化流體控制裝置都有著重大意義。由于兩相流中存在相界面、波動現(xiàn)象、空間結(jié)構(gòu)等復(fù)雜因素的相互作用,使得兩相流中的相分布和流動形態(tài)復(fù)雜多變。因此,對兩相流動過程與狀態(tài)的詳細(xì)描述,以及對各相的準(zhǔn)確測量與高質(zhì)量可視化給工程師和科研人員帶來了巨大挑戰(zhàn)。本文在分析研究國內(nèi)外兩相流測量與可視化技術(shù)的基礎(chǔ)上,采用電阻抗層析成像技術(shù)(Electrical Impedance Tomography,EIT)開展相關(guān)研究,并提出了目標(biāo)高精度提取與兩相流三維可視化的方法,旨在提高EIT在兩相流目標(biāo)測量的精度與增強(qiáng)EIT測量結(jié)果在顯示流型現(xiàn)象和揭示流動機(jī)理上的視覺效果。本文主要完成的工作和創(chuàng)新點(diǎn)如下:從電阻抗成像基礎(chǔ)理論出發(fā),詳細(xì)討論和分析了EIT電極尺寸對電場特性的影響。針對點(diǎn)電極影響有限元仿真精度的問題,提出了一種基于電極節(jié)點(diǎn)分組的EIT有限元仿真,并以此優(yōu)化了EIT正逆問題的求解過程,有效降低了電極尺寸在EIT有限元仿真結(jié)果中引入的誤差,提高了EIT正問題和靈敏度矩陣的求解...

【文章頁數(shù)】：144 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖2.2水平管道中6種典型的氣液兩相流流型[1]

（3）分層流當(dāng)氣相速度和液相速度都很低時，氣相和液相完全分開流動，液相在管道底部流動氣相在管道頂部流動，氣液兩相中間存在一個光滑穩(wěn)定的水平分界面，這種流動形態(tài)被稱為分層流，如圖2.2(c)所示。（4）波狀流當(dāng)氣液兩相的速度在一定范圍內(nèi)增加時，氣液兩相界面會產(chǎn)生波動，像波浪一樣沿....

圖2.3垂直管道中4種典型的氣液兩相流流型[1]

6）環(huán)狀流氣相的速度增加到一個非常高的值時，氣相也變?yōu)檫B續(xù)相在管道中心流動管壁上形成液膜圍繞在氣相周圍流動，并且由于重力作用的影響，管道底管道頂部的厚一些，如圖2.2(f)所示。直管道中的流動形態(tài)垂直管道中，垂直上升氣液兩相流的流動形態(tài)包括泡狀流(Bubbleflow)、lo....

圖2.5水平管道內(nèi)固液兩相流流型示意圖

33(d)固定床流示意圖及其固體濃度、速度分布曲線圖2.5水平管道內(nèi)固液兩相流流型示意圖確定固體顆粒大小和濃度的固液兩相流，可根據(jù)流體速度的不同將其四種流型，其中各流型之間轉(zhuǎn)化時對應(yīng)的流速為過渡速度，也可稱為臨的過渡和邊界通常通過壓降與流體平均速度曲線來表示，如圖2.6....

圖3.4有限元網(wǎng)格剖分在有限元模型的基礎(chǔ)上，將式(3.4)離散化到每一個有限單元中，可表示為④⑤(3.5)

圖3.4有限元網(wǎng)格剖分模型的基礎(chǔ)上，將式(3.4)離散化到每一個有限單元中，可表示分別第個有限元的面積、構(gòu)成場域的所有有限元的個數(shù)。三角形有限元剖分，....

本文編號：4045736