PDF《循环 流化 床 内颗粒 运动 的PI V测试》

第l8卷第

4 期2003年 7月热能动力工程JOU 】 AL O F E NG I N EE R I NG F OR T HE R MAL E N ER GY AND P OWE R Vo

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3 文 章编号 :

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0 1 一a~o(2tm)o4―0378一舛循环流化床 内颗粒运动的 P I V测试 王 勤辉 , 赵晓东,石惠娴 , 王灿 星(1.浙江 大学 能源 清洁利用 与环境工程教 育部重 点实验 室;

2 . 浙江大 学力学系, 浙江杭州

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2 7 ) 摘要:作为一种 瞬时全场 测速 技术.PIV测 试技 术被 尝试用于测量循环 流化床 ( C F B ) 内颗粒 运动,以进 一步了解循 环流化床 内复杂 的气 固两相流 动 特性 .初步实验 已在 一 个截 面为

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0 0姗 高为 4m的冷 态循 环 流化床 实验 台上 完成 . 并运 用二值化 互相 关 图像 处理算 法,获得 了床 内截 面上的颗粒流动 矢量 图.初步测试 结果较 好 地反 映 了循 环流 化床 内颗粒流 动的一些特性 , 表明PIV技 术在循 环流化 床气固两相流体特 性研 究中具 有较好的应 用前景 . 关键词:气固两相 流;

PIV( 颗粒 图像 测速 ) ;

循环 流化床 中图分类号 : T P

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1 .

6 文献标识 码:A1引言循环流化床燃烧技术作为新一代的清洁燃烧技 术已在世界范 围内得到广泛应用 , 但 由于床 内流体 动力特性的复杂性和测试手段 的局 限,对循环 流化 床颗粒速度的深入研究相对较少 .循环流化床颗粒 运动速度不仅直接 反映 了床 内颗粒 的运 动状 态,而且与颗粒在床中的含率和停 留时 间密切相关 , 同时 它也是循环流化 床、气力输送 系统设 计和优化操作 基本 的参量 .目前 常常采用的皮托管 , 热线风速计 和激光多普勒测速仪等测速方法存在着单点测速和 对所测流场 干扰大的问题… 1.因此 , 采用更加先进 和精确的测试技术研究循环流化床床层截面平均颗 粒 的速度场及其变化规律是有必要的. P I V测试技术作为一种瞬时全场测速技术近年 来得到广泛推广 .它突破 了空 间单点测量技术 的局 限性 , 对流场不产生干扰 , 可在 同一 时刻记录下整个 测量平面的有关信息 , 非常适用于研究 涡流和湍流 等复杂 流动 , 已开始 用来 测试 气 固多相 流场[ 卜.近年来有少数研究人员已经采用激光片光技术进行 了流化床流场 可视化研究 J , 用摄像设 备取得流 化床悬浮段或循 环流化床稀相 区流场 图像 , 通过 图 收稿 日期

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修订日期

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5 基金项 目:国家重点基础 发展规划基金资 助项 目( G

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0 5 ) 作者简介 : 王勤辉 (

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6 9一) , 男,浙江江山人 , 浙江 大学 副教授 . 像分析获得颗粒流动信息 .但从 P I V应用于气 固多 相流动的研究现状 中可 以得 出J,已有 的文献 中还 没有 明确将 P I V技术应用 于循环流化床来测试气 固 两相流动特性 的研究.因此在这方面进行探索性 的 尝试无疑是很有意义的. 利用 P I V技术在冷态条件下测量 了循环流化床 粒子运动速度场 , 运用二值化互相关图像 处理算法 , 得出了流场中粒子的轴 向速度及水平方 向速度分布 图,并分析 了粒子运动的变化规律 , 对PIV技术应用 于测试循环流化床床内颗粒运动进行 了初步尝试.

2 实验研究 图lPIV用于循 环流化床 内流 场 测试 系统 维普资讯 http://www.cqvip.com 第4期王勤辉 , 等:循环流化床内颗粒运动的 P