The utility model discloses a multi-point measurement system for phosphorescent particle tracing, which comprises a pulse injection device, a flash excitation device, a phosphorescent detection device, a data acquisition and control device, and a pulse injection device comprising an injection gun, an electromagnetic valve and a gas cylinder. The flash excitation device includes an excitation ring and a flash tube. The excitation ring and the flash tube are arranged downstream of the injection gun and close to the injection gun. The phosphorescent detection device consists of several photosensitive elements located at different positions of the same cross section in the tube to be measured. Data acquisition and control devices are connected with solenoid valves, flash tubes and photosensitive elements respectively. Phosphorescent particles are injected into the tube by means of a material bomb. The phosphorescent tracer with afterglow is stimulated by a flash excitation device, and then detected by a phosphorescent detection device to obtain afterglow intensity signal and calculate the corrected concentration. The utility model can effectively realize synchronous multi-point measurement in the flow field of gas-solid two-phase flow and accurately reflect the overall state of the flow field.
【技术实现步骤摘要】
一种磷光颗粒示踪多点测量系统
本技术涉及气固两相流动(包括循环流化床反应器)的测量,具体地,涉及磷光颗粒示踪多点测量方法以及循环流化床锅炉的优化设计。
技术介绍
气固两相流反应器的两相混合扩散行为,反应了床内颗粒运动和分布的特性,是理解反应器内传质和传热机理的关键。因此,通过高精度、高可靠性的气固两相流动测量装置和方法在线获取流场内颗粒的浓度分布、扩散行为等流动信息,是研究开发新型高效节能两相反应器和优化其结构参数设计的基础。以循环流化床锅炉为例,循环流化床反应器提升管中的流动是一种典型的气固两相流动,随着流化床锅炉的大型化,受热面布置的问题、二次风穿透性问题、布风均匀性问题、多分离器带来的流动不均匀性问题等都随之而来。要解决这些问题,还是要依靠流化床锅炉设计的优化,想要优化锅炉设计,需要实验测量流场中固体颗粒的停留时间分布,来考查固体颗粒物的扩散速率和其他流场状态。目前研究气固两相颗粒扩散行为的主要方法是颗粒示踪法。通过在流场中撒入一定量的示踪颗粒,以示踪颗粒的流动以及扩散行为来表征当地流场的流动特性。诸如热颗粒示踪法、磁性颗粒示踪法、放射性颗粒示踪法、磷光颗粒示踪法等都已经有研究人员采用过,近年来随着计算机计算能力的发展,结合光学成像技术和图像分析技术发展的两相流粒子图像测速技术能够处理复杂的图像,提供瞬时全场的流动状态。所有的这些测量方法都是基于示踪颗粒均匀布撒的假设条件,但是目前所用的粒子布撒装置很难在高速气流下实现这一点。实验中采用不同的示踪颗粒需要不同的注入或激发系统,也对应地需要不同的检测或采样系统。依据示踪颗粒在注入、激发、采样、检测过程中 ...
【技术保护点】
1.一种磷光颗粒示踪多点测量系统,所述系统能够用于气固两相流待测管(5)中的颗粒示踪检测,其特征在于,所述系统包括脉冲注入装置(1)、闪光激发装置(2)、磷光探测装置(3)、数据采集与控制装置(4);所述脉冲注入装置(1)包括一端伸入待测管(5)内的注入喷枪(11)和连接在注入喷枪(11)另一端的气瓶(13),所述注入喷枪(11)靠近气瓶(13)一侧设置有电磁阀(12);按气固两相流来流方向,所述脉冲注入装置(1)的注入喷枪(11)设置在待测管(5)的上游;所述闪光激发装置(2)包括伸入待测管(5)内的激发环(21)和连接在所述激发环(21)上的闪光灯管(22);所述激发环(21)设置在所述注入喷枪(11)的下游;所述磷光探测装置(3)包括若干个光敏元件,所述若干个光敏元件设置在待测管(5)内同一横截面不同位置;所述数据采集与控制装置(4)分别与电磁阀(12)、闪光灯管(22)和光敏元件连接。
【技术特征摘要】
1.一种磷光颗粒示踪多点测量系统,所述系统能够用于气固两相流待测管(5)中的颗粒示踪检测,其特征在于,所述系统包括脉冲注入装置(1)、闪光激发装置(2)、磷光探测装置(3)、数据采集与控制装置(4);所述脉冲注入装置(1)包括一端伸入待测管(5)内的注入喷枪(11)和连接在注入喷枪(11)另一端的气瓶(13),所述注入喷枪(11)靠近气瓶(13)一侧设置有电磁阀(12);按气固两相流来流方向,所述脉冲注入装置(1)的注入喷枪(11)设置在待测管(5)的上游;所述闪光激发装置(2)包括伸入待测管(5)内的激发环(21)和连接在所述激发环(21)上的闪光灯管(22);所述激发环(21)设置在所述注入喷枪(11)的下游;所述磷光探测装置(3)包括若干个光敏元件,所述若干个光敏元件设置在待测管(5)内同一横截面不同位置;所述数据采集与控制装置(4)分别与电磁阀(12)、闪光灯管(22)和光敏元件连接。2.根据权利要求1所述的一种磷光颗粒示踪多点测量系统,其特征在于,所述闪光灯管(22)选用激光光源,且在所述闪光灯管(22)与所述激发环(21)的连接处在闪光灯...
【专利技术属性】
技术研发人员:李广胜,丁思宇,张缦,杨海瑞,吕俊复,
申请(专利权)人:清华大学,
类型:新型
国别省市:北京,11
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。