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气体流速对柴油机喷雾特性影响的试验研究

内燃机学报 1998年第3期16卷 264-269页

作者：李理光许斯都龚允怡吉林工业大学汽车工程学院天津大学

本文研究了柴油机喷雾在不同气体流速场中的喷雾结构特性和粒度特性。试验在专门研制的可变流场速度、可变环境密度和可变环境温度的定容风洞中进行。采用激光纹影高速摄影和激光衍射方法进行喷雾结构特性和粒度特性测量。试验结果发现... 详细信息

本文研究了柴油机喷雾在不同气体流速场中的喷雾结构特性和粒度特性。试验在专门研制的可变流场速度、可变环境密度和可变环境温度的定容风洞中进行。采用激光纹影高速摄影和激光衍射方法进行喷雾结构特性和粒度特性测量。试验结果发现：在大气环境下，受气流影响敏感的油滴粒径范围为１０μｍ～２０μｍ，环境密度增大，相应粒径范围尺寸增加；喷雾初期的结构形态和粒径分布特性，在气流速度小于９ｍ／ｓ时，几乎无变化，而当气流速度大于１６ｍ／ｓ时，有明显变化；喷雾尾部雾化差，大粒径油滴多，应进一步研究改善措施。

关键词：柴油机喷雾特性气体流速定容风洞

气体流速对FCVA技术制备nc-ZrC/a-C:H复合膜的影响

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北京师范大学学报（自然科学版） 2014年第6期50卷 609-613页

作者：李作文黄鑫廖斌曹望周福增伏开虎周晗张旭北京师范大学射线束技术与材料改性教育部重点实验室北京师范大学核科学与技术学院北京市辐射中心北京100875

采用磁过滤阴极真空弧(FCVA)技术,室温下通入C2H2在Si(100)与304不锈钢片上制备nc-ZrC/a-C:H复合薄膜.采用XRD、Raman、XPS、SEM-EDS研究了薄膜的成分及微观结构,利用纳米力学探针和摩擦磨损仪测试薄膜的硬度及摩擦磨损性能.主要讨论了... 详细信息

采用磁过滤阴极真空弧(FCVA)技术,室温下通入C2H2在Si(100)与304不锈钢片上制备nc-ZrC/a-C:H复合薄膜.采用XRD、Raman、XPS、SEM-EDS研究了薄膜的成分及微观结构,利用纳米力学探针和摩擦磨损仪测试薄膜的硬度及摩擦磨损性能.主要讨论了不同C2H2气体流速对复合膜成分、结构及其性能的影响,研究结果表明:C2H2气体流速由20mL·min-1增加到70mL·min-1时,薄膜中的C原子分数逐渐升高;气体流速超过70mL·min-1后,C原子分数趋于平稳(约为75%).随着气体流速的增加,薄膜硬度呈现先增后减的趋势,当气体流速为40mL·min-1时(C原子分数约为65%),制备的薄膜综合机械性能达到最佳(硬度41.49GP,摩擦因数0.25).

关键词：磁过滤阴极真空弧(FCVA) nc-ZrC/a-C:H 气体流速

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大管径气体流速测量系统

传感器技术 2003年第11期22卷 18-20页

作者：安伟魏任之张启明江南大学机械工程学院江苏无锡214063 中国矿业大学江苏徐州221008

利用电离的方式对大管径气体流速进行测量,实验研究了气体电离方式、检测极板形式和偏压等因素对测量系统的影响,设计了Φ630mm管径β射线电离式的测量系统,实验结果表明,测速准确度可达3%,且具有较强的抗干扰和抗污染能力。

关键词：大管径气体流速电离测量系统气体流量计量

气井合理天然气流量的确定方法——气体流速敏感性实验

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天然气工业 2000年第6期20卷 106-107页

作者：李如金西南油气田分公司川西北气矿

天然气从储层孔隙及裂缝流向井筒时，如流速发生变化引起储层中的岩石微粒产生运移，流经无法通过的喉道时堵塞喉道会导致储层渗透率下降。

关键词：气井天然气流量气体流速敏感性实验

基于声波法的气体流速和温度测量方法研究及系统设计

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基于声波法的气体流速和温度测量方法研究及系统设计

作者：贺文凯东南大学

学位级别：硕士

流速和温度计量目前已广泛应用于电厂、煤矿、冶金以及化工等行业,在现代工业生产中起到举足轻重的作用。尽管目前工业领域的流速和温度测量手段很多,但是在一些空间尺寸较大的应用场合,如燃煤电厂烟气参数和煤矿巷道通风量的监测过程中... 详细信息

流速和温度计量目前已广泛应用于电厂、煤矿、冶金以及化工等行业,在现代工业生产中起到举足轻重的作用。尽管目前工业领域的流速和温度测量手段很多,但是在一些空间尺寸较大的应用场合,如燃煤电厂烟气参数和煤矿巷道通风量的监测过程中,常规的单点测量设备难以准确测量待测区域的气体平均流速和平均温度,而且无法实现对气体流速和温度的同步测量。在燃煤电厂中,烟气流速和温度作为烟气在线连续监测系统(Continuous Emission Monitoring System,CEMS)的重要监测参数,对统计污染物排放总量和检查设备运行状态具有重要的意义。目前,对于烟气流速的测量,皮托管等单点测速方法容易受设备安装角度等因素影响使得测量精度降低,而且在一些流速较低的区域,测量误差较大。对于烟气温度的测量,热电偶等方法容易受热惯性的影响,测温元件在烟道内容易结垢,对测量精度和使用寿命影响很大。此外,以上测量方法只能得到单点的烟气参数,实际应用中,烟气的平均流速和平均温度更具有工程价值。在煤矿日常作业中,巷道通风量的准确监测对排除巷道内有毒气体和粉尘颗粒、净化巷道空气以及保证煤矿安全生产具有重要意义。然而,目前巷道通风量监测普遍采用机械式流速计等单点测速设备,测量结果存在滞后性而且难以得到巷道气流的平均流速。本文基于声学测量技术,开展了对燃煤电厂和煤矿巷道气体参数的测量研究。主要工作与创新点如下:1、针对气体参数监测中常规接触式单点测量方法难以获取测量区域的平均流速和平均温度,设备在测量环境中容易发生磨损和堵塞等问题,采用非接触式的声波法对气体流速和温度进行同步测量,对传统的测量结构进行优化。传统的声波测量方法中普遍采用在扬声器旁放置传声器来采集参考信号,本文提出利用驱动扬声器的电信号代替信号相关性较差的参考信号,在降低设备复杂性的同时避免了参考信号畸变对时延估计造成的影响。实验结果表明,与传统声波测量方法相比较,改进结构的测量精度明显提高;分析扫频范围对时延计算结果的影响,声源信号采用4kHz扫频信号的计算结果较好。2、为解决现有声学信号互相关算法中存在的计算量大且耗时长的问题,提出一种基于相关函数插值的气体流速和温度同步测量方法。在较低信号采样率下,该方法通过对互相关函数进行插值处理,实现了对时延估计的准确获取。数值仿真结果表明:与线性插值方法比较,采用三次样条插值得到的时延估计更准确。回流式风洞实验结果表明:对相关函数进行三次样条插值可获得较高的气体流速和温度测量精度。3、基于上述声波测量方法,设计一套气体流速和温度测量系统,分别在电厂烟道和煤矿巷道实现了对现场气体流速和温度的同步测量。为适应不同场合气体参数测量需求,进行了信号调理电路设计和软件处理程序开发,并在三个场合开展了初步的测试验证。针对电厂烟气流速和温度测量,设计适用于现场的声波导管结构,在三河发电有限责任公司的“大型燃煤电站近零排放控制关键技术及工程示范中试平台”SCR(Selective Catalytic Reduction,SCR)出口和当涂发电有限公司#2机组SCR入口进行了气体参数测量实验。针对煤矿巷道通风量监测,在唐山开滦煤矿进行了巷道通风量测量实验。通过以上三个应用场合验证了气体流速和温度测量系统的可靠性和稳定性,在此基础上开发了一套声学流速流量仪并在无锡市计量测试院进行产品计量实验。

关键词：声波法低采样率互相关插值气体流速气体温度

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基于模间干涉的热式气体流速传感器研究

基于模间干涉的热式气体流速传感器研究

作者：毕丹娟东北大学

学位级别：硕士

气体微流速的测量在航空航天、环保、能源和医学等诸多领域具有重要意义。相对于传统的电子和机械流速传感器,光纤传感器具有体积小,抗电磁干扰的特点,可应用于各种恶劣环境,并且可以实现远距离信号传输,这将会成为未来微流速测量的关... 详细信息

气体微流速的测量在航空航天、环保、能源和医学等诸多领域具有重要意义。相对于传统的电子和机械流速传感器,光纤传感器具有体积小,抗电磁干扰的特点,可应用于各种恶劣环境,并且可以实现远距离信号传输,这将会成为未来微流速测量的关键技术之一。现有的大部分光纤热式气体流速传感器是基于光纤光栅结构的,存在灵敏度低、光纤光栅啁啾现象等缺点。因此,本文提出了一种新型的基于模间干涉结构的热式气体流速传感器。本课题完成了以下研究工作内容:(1)介绍了不同种类的气体流速传感器及其传感原理。调研了传统流速传感器与光纤流速传感器的国内外研究现状,特别介绍了近年来光纤热式流速传感器的发展。分析了几种光纤热式流速传感器的优缺点,并提出了一种新型的基于模间干涉结构的热式气体流速传感方案。(2)研究了热式光纤模间干涉传感器的基本原理和流速传感特性。通过MATLAB建立光纤模间干涉传感器的四层介质模型,分析了其温度特性。同时建立了热式光纤模间干涉流速传感器的理论模型。结果表明,同等长度情况下,光纤模间干涉流速传感器的灵敏度是光纤光栅流速传感器的5倍。(3)分别提出了基于多模耦合和错位耦合的两种光纤模间干涉传感器,并使用Rsoft仿真以及理论分析,最终选择了传感器参数。完成了上述两种结构传感器的制作,搭建了 0m/s～8m/s风速测量实验平台。(4)实验研究了多模耦合光纤传感器和错位耦合光纤传感器的温度、功率加热以及风速传感特性。同时分析了传感器的响应时间以及功率加热系统的稳定性。结果表明在风速变化范围为0m/s～1m/s时,传感器分辨率可达0.011m/s,灵敏度为1716pm/(m/s)。并与理论相结合,对比分析了两种传感器的优缺点,并针对如何提高传感器性能提出了相应的优化方案并就如何提高传感器性能提出了针对性的优化方案。本文从试验和理论层面上,研究了光纤模间干涉传感器的气体流速传感特性。该传感器的最大特点在于传感器可实现光加热功能,避免了电磁干扰的产生,同时该传感器具有安全防爆、体积小、远距离传输、灵敏度大等特点,可应用于燃气或者密封装置的泄露问题的检测。

关键词：模间干涉传感器气体流速光纤自加热四层介质模型

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动量式光纤气体流速传感器的设计与建模

仪表技术与传感器 2021年第1期 9-13页

作者：胡浩钟丽琼王廷均浦创贵阳学院机械工程学院贵州贵阳550003

文中对一种动量式光纤气体流速传感器进行了设计与建模。首先,提出了一种基于动量原理的流速传感器探头结构,阐述了传感器的工作原理,设计了传感器的检测系统;然后,依据流体动力学原理与光纤强度调制原理建立了传感器的传感模型H;再在... 详细信息

文中对一种动量式光纤气体流速传感器进行了设计与建模。首先,提出了一种基于动量原理的流速传感器探头结构,阐述了传感器的工作原理,设计了传感器的检测系统;然后,依据流体动力学原理与光纤强度调制原理建立了传感器的传感模型H;再在理论研究的基础上,进行了仿真实验与结果分析,得出了检测腔结构参数有效截面积S、弹簧刚度k1、光纤束与反光片初始距离d0取不同值时的vb-H曲线,得出了不同喷嘴射流流速时传感器的输出信号Vb-H曲线,实验结果表明:传感器的灵敏度随着活塞的有效截面积S的增大而增大,随着弹簧刚度与初始距离的增大而减小,随着vs的取值增加,在检测相同范围流速时,其灵敏度会降低。通过比值计算,传感器的输出值得到了有效的放大。研究表明,本文设计的动量式流速传感器能实现流体流速的检测,且具有较好的灵敏度。

关键词：动量式光纤气体流速传感器

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大空间低流速超声法气体流速测量研究

大空间低流速超声法气体流速测量研究

作者：许天骄南京理工大学

学位级别：硕士

大空间低流速气体流速的精确测量一直是工业生产领域迫切需要解决的技术难题之一。目前工业上主要的流速测量方法有热线风速仪法、毕托管法等,这些方法都受限于其空间尺寸大、流速低、压差小等特点,而无法保证较高的精度。本文的目的是... 详细信息

大空间低流速气体流速的精确测量一直是工业生产领域迫切需要解决的技术难题之一。目前工业上主要的流速测量方法有热线风速仪法、毕托管法等,这些方法都受限于其空间尺寸大、流速低、压差小等特点,而无法保证较高的精度。本文的目的是要设计一套专门针对大空间低流速气体流速的测量装置,围绕该目的开展了以下几个方面的研究工作：(1)针对大空间、低流速这一特点,选择了时差测速法,并根据此方法设计了一套完整的超声波测速系统,并使用该系统在风洞中进行了精度校验,同时探究了几种不同频率的超声波传感器对测速的影响,在该实验中对不同频率的传感器的测速结果进行了误差分析,根据不同的风速范围挑选出了适合频率的超声波传感器。(2)在完成了精度校验后,进一步在复杂环境下(如火电站的煤粉输送管道)对该测速系统的性能进行测试试验,最后通过该实验证明了该超声法测速装置在复杂的环境下也是能够正常运行的,并且也能够达到一定精度的要求。(3)在室外自然风环境下,进一步对该超声测速系统的性能进行评估试验,结果表明：该超声测速系统能够实现大空间内低流速的精确测量。在自然风速大于2m/s时,该测速系统测量的结果和热线风速仪的测量值比较吻合;而在对超低风速(小于2m/s)测量时,由于热线风速仪本身测量的误差,导致该测速系统测量的结果和热线风速仪的测量值之间的偏差较大。

关键词：气体流速测量大空间低流速超声波时差法

利用生活用品自制教具改进“气体流速与压强关系”实验——以“用漏斗吹乒乓球”实验为例

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物理教师 2015年第5期36卷 39-40,43页

作者：尤爱惠陈显盈永嘉实验中学浙江永嘉325100 温州中学浙江温州325000

1原有实验方案：采用实验室原有玻璃漏斗浙教版教材科学8年级上＂大气的压强＂讲到＂气体的流速与压强的关系＂时涉及到了＂用漏斗吹乒乓球＂实验,如图1所示.该实验方案为：让学生对着放有乒乓球的玻璃漏斗使劲向下吹气,乒乓球只是在漏... 详细信息

1原有实验方案：采用实验室原有玻璃漏斗浙教版教材科学8年级上＂大气的压强＂讲到＂气体的流速与压强的关系＂时涉及到了＂用漏斗吹乒乓球＂实验,如图1所示.该实验方案为：让学生对着放有乒乓球的玻璃漏斗使劲向下吹气,乒乓球只是在漏斗里跳动,并不会掉下来.

关键词：气体流速乒乓球实验室漏斗自制教具生活用品压强利用