水煤漿流變特性及其檢測技術(shù)研究.pdf

1、流變特性是衡量水煤漿質(zhì)量的重要指標(biāo)之一，對水煤漿的傳輸、存儲與霧化起著關(guān)鍵作用。然而目前常用的流變特性測量方法：旋轉(zhuǎn)粘度計法與毛細(xì)管流法并不適合在線應(yīng)用，況且水煤漿擁有明顯的觸變性，這兩種方法的測量結(jié)果，并不能反映生產(chǎn)線上漿體的實(shí)際流變特性。因此尋求一種新的水煤漿流變特性的在線檢測方法具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　 本文從水煤漿的流變特性入手，指出實(shí)用的水煤漿應(yīng)當(dāng)具有的流變特性為：具有一定屈服應(yīng)力，呈假塑性或微弱脹塑性，并且具有較低

2、的表觀粘度。針對這些特點(diǎn)，研究對比了多種非牛頓流體的本構(gòu)方程，結(jié)果表明，對于中等剪切率的水煤漿使用賓漢模型、屈服冪率模型與Casson模型都具有較高的擬合度，并指出這些模型都只能在消除了觸變性的情況下使用。本文隨后對水煤漿的觸變性進(jìn)行了理論研究，新提出了一個水煤漿的觸變模型，其結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)吻合較好。在研究了水煤漿流變特性的影響因素后，首次將BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法應(yīng)用在水煤漿的流變特性預(yù)測上，取得了比冪率模型更好的效果。
　　

3、根據(jù)水煤漿流變特性的研究，論文對水煤漿在管道傳輸中的流場分布進(jìn)行了理論分析，并從多相流勻質(zhì)傳輸?shù)慕嵌戎赋龉艿纻鬏斔簼{應(yīng)當(dāng)為穩(wěn)定層流，具有栓塞流區(qū)，并計算了流速范圍。在此研究基礎(chǔ)上，提出了一種動刀式水煤漿流變特性測量方法；使用非牛頓流體力學(xué)與邊界層原理對該方法進(jìn)行了理論分析，得到了動力學(xué)模型，給出了流變參數(shù)的測量方法；研究了測試點(diǎn)位置與驅(qū)動力大小的選擇問題；理論分析了栓塞流速對測量結(jié)果的影響并提出了使用電磁流量計測量栓塞流流速來進(jìn)行速度

4、補(bǔ)償?shù)姆椒??？紤]到水煤漿在管道傳輸中會產(chǎn)生滑移，影響流速測量，因而提出了一種使用光學(xué)相關(guān)的滑移速度測量方法。研究了測量原理，探頭結(jié)構(gòu)尺寸等問題，針對探頭對流動噪聲的濾波作用提出了二維相關(guān)算法的解決方案，并使用極性相關(guān)算法以提高計算速度。論文還對刀體形狀改進(jìn)、驅(qū)動力的實(shí)現(xiàn)、遮光脈沖電路的設(shè)計、密度檢測、標(biāo)定方法等問題進(jìn)行了研究，最后進(jìn)行了系統(tǒng)誤差分析。
　　 動刀式流變特性檢測法與光學(xué)相關(guān)法滑移速度測量法都具有一定的創(chuàng)新性與使用價