国家高技术研究发展计划(2007AA04Z182) 作品数:15 被引量:82 H指数:7 相关作者: 王靖岱 阳永荣 任聪静 曹翌佳 蒋斌波 更多>> 相关机构: 浙江大学 浙江工业大学 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 国家高技术研究发展计划 中央高校基本科研业务费专项资金 更多>> 相关领域: 化学工程 电气工程 更多>>
声波测量在搅拌釜中固体颗粒临界悬浮转速测定的应用 被引量:6 2008年 基于声发射测量技术,结合声信号的频谱分析、小波分解和R/S分析,获得了代表颗粒运动的特征信号频段(d1、d2频段)。同时,根据声波特征信号频段能量随搅拌转速的规律性变化,以固体颗粒碰撞壁面产生信号高频区域的声能量分率值为特征参数,提出了搅拌釜临界悬浮转速的测量判据,即声能量分率快速减少并开始趋于稳定时所对应的搅拌转速为临界悬浮转速。以水-玻璃珠体系为例,与目测法相比,声波法测量值的平均相对误差为3.51%,具有较高的精度。利用经典的Zweitering临界悬浮转速计算公式对声波法测得的实验数据进行拟合,计算值与测量值之间的平均相对误差为3.17%,表明公式对于临界悬浮转速的计算具有较高的准确性。由此获得了一种快速、准确、安全的搅拌釜反应器临界悬浮转速测量技术,有利于工业生产流程的优化和控制。 任聪静 王靖岱 阳永荣 张晓欢关键词:声发射 多尺度 小波 R/S分析 气固流化床分布板死区的声发射检测 被引量:1 2009年 利用置于分布板下方的声发射传感器,采集气固流化床反应器中颗粒作用在分布板上产生的声信号.结合频谱分析并对照摄像法,发现由分布板下方采集到的声信号能量分布能够直观地反映分布板上死区分布的情况.当分布板上方某处存在死区时,该处声信号能量较其他点明显偏小.由此提出了基于声信号的流化床分布板死区检测的判据,即当分布板下方某处的声信号能量与该分布板所有测量点中的能量最大值的比值≤0.4时,流化床分布板存在死区.通过静床高分别为20和800 mm的气固流态化实验验证了判据的适用性,获得了一种快捷有效、实时在线的流化床分布板死区检测方法,可用于工业生产监控和操作优化. 任聪静 王靖岱 阳永荣 陈杰勋关键词:流化床 气固流化床声发射信号的多尺度解析 被引量:9 2008年 为了研究声波信号结构与气固流化床内流动行为的对应关系,对气固流化床的声波信号运用Daubechies二阶小波在1~9尺度下进行分解,用R/S分析分别研究各尺度下声波信号的分形特征.研究发现,气固流化床的声波信号具有多尺度特征.根据各小波尺度下波动信号的Hurst指数变化规律(均小于0.5、均大于0.5或两者皆有),建立了声波信号的尺度划分标准,认为声波信号可划分为微尺度、介尺度和宏尺度,分别反映颗粒行为、气泡和颗粒团聚物行为和平均流动行为等.与压力脉动信号多尺度结构的比较表明,声波信号主要反映微尺度的颗粒信息,而压力信号主要反映介尺度的气泡信息. 任聪静 吴雪妹 王靖岱 蒋斌波关键词:气固流化床 声发射 R/S分析 多尺度 小波 基于声发射信号自回归模型的卧式釜结块检测 被引量:1 2010年 利用声发射检测技术,根据固体碰撞壁面产生不同频率的声发射信号的机理,结合自回归模型(AR模型),获得一种有效检测卧式反应器(HSBR)内聚丙烯结块的方法。通过计算声信号AR模型功率谱,并与正常状态下的谱图对比,进行方差计算,实现了结块的准确预警和故障的实时诊断。冷模实验发现,正常状态下声信号AR谱的能量分布均匀、小幅波动和方差较小;加入结块后,声信号AR谱低频部分的能量分率显著提高,方差显著增大,能够较为清晰地指示结块的产生。在工业装置中结块状况的实时监控结果表明,声发射检测技术能快速、准确、环保地实现卧式反应器内结块的在线检测。 廖祖维 曹翌佳 刘伟 王靖岱 阳永荣关键词:聚丙烯 结块 利用声发射技术测量搅拌釜的淤浆悬浮高度 被引量:10 2008年 根据颗粒运动碰撞搅拌釜壁面产生声波的机理,结合声信号的频谱分析、小波分解和R/S分析,获得了代表颗粒运动的特征信号频段(d1、d2频段)。同时,基于声波特征信号频段能量沿搅拌釜轴向的规律性变化,提出了声波法测量搅拌釜淤浆悬浮高度的判据,即当声波特征信号频段能量或声波特征信号频段能量比出现阶跃性变化时的高度为淤浆悬浮高度。以水-玻璃珠体系为例,研究发现,无论是盘式涡轮还是桨式叶轮的搅拌桨,基于声信号测定淤浆悬浮高度的判据都能较好地得到验证,与目测法相比,其平均相对误差小于10%,具有较高的精度。由此,获得了一种简单快捷、灵敏准确、非侵入式的搅拌釜淤浆悬浮高度测量技术,能够实现淤浆悬浮高度的实时监控。 任聪静 王靖岱 张晓欢 阳永荣关键词:声发射 小波分析 R/S分析 气固流化床分布板死区的声发射检测 被引量:8 2008年 在φ250 mm 的流化床中,采用空气-聚乙烯颗粒体系和3种不同结构的气体分布板进行流化实验,通过声发射检测装置采集气体分布板下方不同位置的声信号,分别考察了3种小同结构的气体分布板上流化死区的存在情况与位置分布。实验结果表明,分布板局部的声信号平均能量可以反映对应位置的颗粒活跃程度,定义了颗粒活跃程度指数 R_i,并提出以 R_i=0.6作为流化死区存在的判据。声发射技术能有效地检测流化床分布板上的流化死区,对分布板的设计以及工业生产的故障监控都具有积极的意义。 陈杰勋 曹翌佳 任聪静 王靖岱 阳永荣关键词:声发射 气固流化床 分布板 死区 碳排放限制的能源规划问题的图表优化法 被引量:10 2009年 能源系统是二氧化碳的主要排放源,因而能源的规划必须考虑CO2排放量的限制。本文采用图形方法合成了受碳排放限制的能源规划问题的总组合曲线,求得最小零碳能源目标,同时提出了与总组合曲线对应的组合表格算法,并将该图形和表格方法推广到多种清洁能源问题中。该方法不含迭代、试差步骤,在求解多种清洁能源问题时,可一步求得所有清洁能源的目标,比以往的方法更为简捷。爱尔兰电力部门的实例分析证明了该方法的有效性。 施小妹 廖祖维 王靖岱 蒋斌波 阳永荣关键词:夹点技术 二氧化碳排放 能源规划 静电引发剂对气固流化床内静电分布的影响 被引量:16 2009年 气固流化床内静电荷的积累会导致颗粒团聚、静电放电、结片甚至爆炸等严重后果,在工业流化床反应器内控制静电的水平具有重要的现实意义。针对LLDPE-N2体系,对静电引发剂的加入提出了电势-电负性(δU-χi)假设,即金属离子的电负性χi很大程度上决定了金属氧化物与聚乙烯颗粒接触分离后的电性,χi与静电引发剂添加前后静电电势的变化呈负相关。将静电引发剂分成负静电引发剂、正静电引发剂和非活泼液体静电引发剂3类,推测了3类静电引发剂加入后对于床内静电势分布的影响,并设计了相应的在气固流化床内添加静电引发剂的实验。实验结果显示负静电剂的加入,使得整床的静电水平显著升高;正静电引发剂的少量加入,流化床内的静电水平有明显降低;非活泼液体静电引发剂的注入,流化床内的静电水平显著下降。实验结果与利用δU-χi假设预测的结果相吻合,可为生产过程中静电引发剂的添加提供指导。 徐怡 王靖岱 阳永荣关键词:电负性 气固流化床 基于吸引子比较法的卧式搅拌床反应器声发射故障诊断 被引量:5 2009年 在卧式搅拌床反应器丙烯聚合工艺中,结块是严重影响装置长期稳定运行和产品质量的隐患之一。本文以时域分析的角度,提出了一种基于吸引子比较法的声发射结块检测技术。该方法通过比较当前状态与正常状态的声发射信号,并借助统计量S值对两个时间序列的分布进行检验,从而判断两者是否由同一机理产生。当S<3时,则表明当前状态为正常;当S>3时,则表明反应器内有95%的可能性发生了结块。冷模实验结果表明,在合理选择传感器位置的前提下,通过对原始声发射信号进行消噪、归一化等预处理后,吸引子比较法能够灵敏地检测出卧式搅拌床反应器内粒径分布的细微变化,继而预警结块的发生。 曹翌佳 刘伟 刘伟 王靖岱关键词:结块 卧式搅拌床反应器 聚丙烯 声发射 双峰聚乙烯颗粒临界流化速度的研究 2009年 针对环管和流化床串联的组合工艺中双峰聚乙烯黏性颗粒流化状况不佳的现状,利用压差法系统考察了温度和粒径对临界流化速度的影响,以及温度对粒径分布的影响.结果表明,压降-气速关系不符合经典轨迹,压降曲线波动较普通树脂显著,流化过程依次表现为颗粒流化和聚团流化两个过程.由于双峰聚乙烯中低相对分子质量部分的存在,聚合物颗粒间表现出较强的黏性,引起团聚现象,粒径分布变宽.表观最小流化速度与经典公式计算数据偏离较大,其数值随温度的升高呈增大趋势,且粒径越小,温度对最小流化速度的影响就越大.通过添加黏性力项,重新建立颗粒的力平衡,获得了具有较高精度的临界流化速度模型. 任聪静 王靖岱 阳永荣关键词:临界流化速度 双峰聚乙烯 团聚