[實用新型]一種氣固兩相流中顆粒團聚物的連續(xù)多點測速儀

有效

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• 申請日: 2017-10-26
• 公開（公告）號: CN207396525U
• 公開（公告）日: 2018-05-22
• 發(fā)明（設計）人: 吳珊;孟凡勇;何亞群
• 申請（專利權）人: 中國礦業(yè)大學
• 主分類號: G01P5/26
• 分類號: G01P5/26;G01P15/00
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 陳國強

本實用新型公開了一種氣固兩相流中顆粒團聚物的連續(xù)多點測速儀，包括電源、激光二極管、光電二極管、光纖探針、A/D轉換器、計算機，所述光纖探針由多個相同的光纖束并排構成，每個光纖束內包括發(fā)射光纖和接收光纖，發(fā)射光纖與激光二極管連接，接收光纖與光電二極管連接，激光二極管和光電二極管分別與電源連接；所述A/D轉換器與光電二極管連接，計算機與A/D轉換器連接。本實用新型提供的光纖測量儀采用多點測量，依據(jù)團聚物的運動特性排列多個光纖束，合理設置光纖束之間的間距，封裝成探針插入氣固兩相流中，采集到多個光纖信號，得到顆粒團聚物連續(xù)多點運動速度。

技術領域

本發(fā)明屬于氣固兩相流測量技術領域，具體涉及一種測量氣固兩相流中顆粒團聚物連續(xù)多點運動速度的光纖測量裝置。

背景技術

氣固兩相流在工業(yè)生產中有廣泛的應用，如燃煤鍋爐、催化裂化反應器、固體顆粒的氣力輸送等。在氣固兩相流中，顆粒以稀相的分散顆粒和濃相的顆粒團聚物形式同時存在。顆粒團聚物對氣固反應器的氣固混合、熱量和質量傳遞效率都有較大影響，是氣固兩相流研究人員重點觀測分析的結構。

目前對團聚物測量和表征的參數(shù)主要有尺寸、內部顆粒濃度、運動速度、停留時間等，很少有對團聚物加速度的測量介紹，大多數(shù)情況下將團聚物的速度視作恒定，忽略加速度。實際上，團聚物受外部流體力學作用和內部顆粒間的弱相互作用，不斷聚合和分散，其速度也隨之發(fā)生變化。需要對其連續(xù)多點運動速度進行測量，進而計算出團聚物的加速度，以深入了解顆粒團聚物的演化過程，研究氣固兩相流的流型變化有重要意義。

目前已有的顆粒團聚物測量方法主要有光纖探針、電容探頭、動量探頭、高速攝像、激光多普勒法、射線法等。其中光纖探針幾乎不受溫度和外部電磁場等因素影響，有體積小對流場干擾小、精度高、成本低等特點，在流化床的測量中應用較多。光纖探針主要通過激光的透射或反射測量局部顆粒濃度，對兩個相鄰的光纖信號進行互相關分析，可以得到顆粒團聚物經過探針時的瞬時運動速度。現(xiàn)有的光纖探針還不能滿足對顆粒團聚物連續(xù)多點運動速度的測量的需求。

發(fā)明內容

本實用新型的目的在于提供一種氣固兩相流中顆粒團聚物的連續(xù)多點測速儀，以解決現(xiàn)有的光纖探針還不能滿足對顆粒團聚物連續(xù)多點運動速度的測量的需求。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案為：

一種氣固兩相流中顆粒團聚物的連續(xù)多點測速儀，包括電源、激光二極管、光電二極管、光纖探針、A/D轉換器、計算機，所述光纖探針由多個相同的光纖束并排構成，每個光纖束內包括發(fā)射光纖和接收光纖，發(fā)射光纖與激光二極管連接，接收光纖與光電二極管連接，激光二極管和光電二極管分別與電源連接；所述A/D轉換器與光電二極管連接，計算機與A/D轉換器連接。

進一步的，每個光纖束都封裝在一個金屬管中。

進一步的，多個光纖束相互平行。

進一步的，多個光纖束封裝在一個光纖長管內。

進一步的，所述光纖長管外表面光滑抗靜電。

進一步的，所述光纖長管插入氣固兩相流的一端，多個光纖束外露出光纖長管，以減小測量時對氣固兩相流的阻礙。

進一步的，相鄰的光纖束的距離相同；且相鄰光纖束的間距大于單個顆粒直徑，并與顆粒團聚物的尺寸在同一數(shù)量級，一般范圍在1mm~20mm，測量條件是顆粒團聚物經過三個光纖束后結構沒有較大變化。

進一步的，多個光纖束通過多個固定件固定。

有益效果：已有的光纖探針只能測量團聚物經過探針時的一個運動速度，本實用新型提供的光纖測量儀采用多點測量，依據(jù)團聚物的運動特性排列多個光纖束，合理設置光纖束之間的間距，封裝成探針插入氣固兩相流中，采集到多個光纖信號，得到顆粒團聚物連續(xù)多點運動速度。

附圖說明