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环流反应器内泡状流结构的实验研究

时剑  
【摘要】:用热膜测速技术对化工生产中常见的装置——环流反应器内的气液两相湍流进行了实验研究。用IFA300恒温热膜风速仪以高于对应最小湍流时间尺度的分辨率精细测量了不同工况下,环流反应器内不同空间位置瞬时速度的时间序列信号。 提出用子波分析自动识别气液两相湍流中泡状流结构的能量最大准则。利用子波分析对两相湍流脉动速度信号在时域空间和频域空间同时进行分解。根据不同尺度的子波系数研究气液两相湍流脉动动能随尺度的分布,提出用子波系数多尺度能谱分析判别泡状流结构的主要特征时间尺度的能量最大准则。 根据能量最大准则,提出利用子波系数自动识别气液两相湍流中泡状流结构的条件采样方法。提取了泡状流结构的相位平均波形。并对环流反应器内泡状流结构的发生概率、平坦因子等统计量进行了讨论。对典型泡状流结构产生的机理进行了分析。 根据环流反应器内的两相速度时间序列信号计算了反应器内的液速和气含率等重要特征参数。分析了环流反应器内液速和气含率在反应中的实际状况。通过对环流反应器内液速和气含率的测定,总结出了反应器内气含率和液速的变化规律。


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