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【6h】

氧化鋁濃相輸送過程的兩相流建模及參數(shù)測量問題的研究

 

目錄

文摘

英文文摘

聲明

第1章緒論

1.1概述

1.2輸送形式的分類

1.2.1稀相輸送

1.2.2濃相輸送

1.2.3超濃相輸送

1.3濃相輸送的原理

1.4本文主要研究內(nèi)容

第2章濃相輸送過程的兩相流建模

2.1流體運動學(xué)基礎(chǔ)

2.1.1連續(xù)介質(zhì)假設(shè)

2.1.2描述流體運動的方法

2.1.3流體動力學(xué)的基本原理

2.2氣固兩相流的研究

2.3氣固兩相流的模型研究

2.3.1連續(xù)介質(zhì)模型

2.3.2離散顆粒模型

2.3.3流體擬顆粒模型

2.4本文所采用模型

2.4.1基本方程組

2.4.2參數(shù)的確定

2.5本章小結(jié)

第3章氣固兩相流的數(shù)值模擬

3.1CFD通用軟件FLUENT介紹

3.2數(shù)值模擬的基本原理及方法

3.3本文所采用的計算方法

3.3.1網(wǎng)格劃分與方程離散

3.3.2計算步驟

3.3.3初始條件和邊界條件

3.4計算結(jié)果與分析

3.5本章小結(jié)

第4章氣固兩相流固相濃度的測量

4.1固相濃度測量的現(xiàn)狀

4.1.1固相濃度測量的方法

4.1.2固相濃度測量方法展望

4.2本文所采用的測量方法

4.2.1電容傳感器測量濃度

4.2.2濃度軟測量模型的建立

4.2.3數(shù)據(jù)融合結(jié)果及仿真

4.3本章小結(jié)

總結(jié)

參考文獻(xiàn)

致謝

附錄A:攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄

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摘要

在鋁電解生產(chǎn)中,氧化鋁輸送是非常重要的一個環(huán)節(jié)。尤其是在大型預(yù)焙槽生產(chǎn)中,難以使用人工加料,氧化鋁輸送的順利與否將直接影響電解槽的正常生產(chǎn)。濃相輸送是一種先進(jìn)的物料輸送技術(shù),已被國外許多行業(yè)所采用。國內(nèi)目前只在有色行業(yè)部分企業(yè)采用了一些稀相和濃相、超濃相輸送技術(shù),火力發(fā)電部分企業(yè)采用了濃相輸送技術(shù),水泥行業(yè)則采用了稀相輸送技術(shù),其他大部分行業(yè)均采用的是敞開式輸送方式。濃相輸送由于其先進(jìn)性,在工業(yè)中得到了越來越廣泛的應(yīng)用,但是由于濃相輸送過程是一個可壓縮的氣力輸送過程,其物理機理比較復(fù)雜,要想使這項技術(shù)真正地應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn),還必須從流體力學(xué)、兩相流理論對其進(jìn)行詳細(xì)的分析、建模與計算。 正是出于上述目的,本文對氧化鋁濃相輸送的過程進(jìn)行了建模,并對輸送過程中不易測量的氧化鋁粉濃度進(jìn)行了測量。 文中首先給出了稀相、濃相和超濃相的概念和區(qū)別,分析了濃相輸送的原理。然后詳細(xì)分析了在兩相流研究中,主要存在的三類物理模型:連續(xù)介質(zhì)模型、離散顆粒模型和流體擬顆粒模型。選用連續(xù)介質(zhì)模型,建立了氧化鋁濃相輸送過程的兩相流模型,而后用現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù),利用計算流體力學(xué)分析軟件對所建立的模型進(jìn)行了仿真。仿真結(jié)果證明所建模型較好地反映了工況,驗證了模型的有效性。 在論文的第二部分,將軟測量技術(shù)和數(shù)據(jù)融合技術(shù)結(jié)合起來,提出了濃相輸送過程中氧化鋁粉濃度的一種測量方案。選用兩支電容傳感器作為物理傳感器。同時,用線性回歸的方法,建立了氧化鋁粉濃度和出口風(fēng)壓的軟測量模型,以此模型作為一支軟傳感器。最后利用數(shù)據(jù)融合的方法對三支傳感器的測量數(shù)據(jù)進(jìn)行了融合處理,經(jīng)驗證,融合結(jié)果優(yōu)于任一支單個傳感器,證明這種測量方案具有較高的可靠性和準(zhǔn)確性,可應(yīng)用于氧化鋁粉濃度的測量。

著錄項

  • 作者

    田翔;

  • 作者單位

    蘭州理工大學(xué);

  • 授予單位 蘭州理工大學(xué);
  • 學(xué)科 控制理論與控制工程
  • 授予學(xué)位 碩士
  • 導(dǎo)師姓名 李曉斌;
  • 年度 2007
  • 頁碼
  • 總頁數(shù)
  • 原文格式 PDF
  • 正文語種 中文
  • 中圖分類 鋁;
  • 關(guān)鍵詞

    鋁電解; 濃相輸送; 物料輸送; 氧化鋁; 參數(shù)測量;

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