气相和固相速度场同步测量装置和方法

摘要

本发明涉及气固两相流测量技术领域，尤其是一种气力输送系统中气相和固相速度场同步测量装置和方法，测量装置包括粒子输送管道、第一鼓风机、示踪粒子发生器、送料罐、分离器、回收罐、粒子回收管道、第二鼓风机以及PIV测量系统。测量方法为：利用PIV测量系统拍摄多张固相粒子和气相示踪粒子图像；对图像进行灰度拉伸和滤波处理；对滤波后的图像进行二值化处理，分别获取固相粒子和气相示踪粒子的轮廓图像；把固相粒子图像导入SigmascanPro5软件,计算出固相粒子的速度场；把气相粒子图像导入ProVision软件，获取气相示踪粒子速度场分布。本发明能够实现稀相气固两相流中气相和固相速度场的同步测量。

主权项

一种气相和固相速度场同步测量装置，其特征在于，包括：粒子输送管道(1)；设置在所述粒子输送管道(1)进口端的第一鼓风机(2)；设置在所述粒子输送管道(1)进口侧的示踪粒子发生器(3)，所述示踪粒子发生器(3)产生气相示踪粒子(11)，所述示踪粒子发生器(3)通过其下端的气相示踪粒子入口(31)与所述粒子输送管道(1)连通；设置在所述粒子输送管道(1)进口侧的送料罐(4)，所述送料罐(4)内装有固相粒子(12)，所述送料罐(4)下端通过固相粒子入口(41)与所述粒子输送管道(1)连通，所述固相粒子(12)在自身重力的作用下进入所述送料罐(4)；所述第一鼓风机(2)将高速空气流吹向粒子输送管道(1)，带动气相示踪粒子(11)和固相粒子(12)向所述粒子输送管道(1)的出口端运动；设置在所述粒子输送管道(1)出口端的分离器(5)；设置在所述分离器(5)下方的回收罐(6)；所述分离器(5)将气相示踪粒子(11)和固相粒子(12)分离后，固相粒子(12)进入回收罐(6)；与所述回收罐(6)的底端连通的粒子回收管道(7)；所述粒子回收管道(7)的一端与所述送料罐(4)连接；连接在所述粒子回收管道(7)另一端的第二鼓风机(8)，所述第二鼓风机(8)通过高速空气流将所述回收罐(6)内的固相粒子(12)沿所述粒子回收管道(7)吹向所述送料罐(4)内对所述固相粒子(12)回收利用；以及用于拍摄固相粒子(12)和气相示踪粒子(11)的瞬态图像的PIV测量系统，所述PIV测量系统设置在所述粒子输送管道(1)的测量位置处，所述测量位置位于所述粒子输送管道(1)的出口侧。