一种基于层析成像测量的非线性喷吹搅拌系统和方法

    公开(公告)号:CN115541695A

    公开(公告)日:2022-12-30

    申请号:CN202210981807.2

    申请日:2022-08-16

    发明人: 肖清泰 杨凯 王华

    IPC分类号: G01N27/74 G01N27/04

    摘要: 本发明公开一种基于层析成像测量的非线性喷吹搅拌系统和方法,包括:非线性喷吹搅拌器,用于通过混沌喷吹对非线性喷吹搅拌器内的气‑液混合体进行喷吹搅拌;基于层析成像测量的非侵入成像检测器,用于对所述喷吹搅拌过程的气‑液混合体进行物质分布非侵入测量和混沌特征检测,判别所述气‑液混合体是否达到混沌状态。采用本发明的技术方案,可以实现以较小的能耗得到较好的混合效果。

    计算侧吹气体搅拌过程中气泡运动轨迹及穿透深度的方法

    公开(公告)号:CN115470615A

    公开(公告)日:2022-12-13

    申请号:CN202210953861.6

    申请日:2022-08-10

    发明人: 肖清泰 杨凯 王华

    IPC分类号: G06F30/20 G06F119/14

    摘要: 本申请公开了计算侧吹气体搅拌过程中气泡运动轨迹及穿透深度的方法,步骤包括:对单个气泡进行受力分析,得到受力分析结果;对受力分析结果进行修正,并根据修正后的结果得到气泡的运动轨迹;根据运动轨迹,在侧吹搅拌反应器周围布置喷枪,使喷枪对吹时,侧吹搅拌反应器达到最佳搅拌效果;根据气泡和喷枪的布置得到气泡的穿透深度S穿透。本申请通过分析气泡的运动轨迹和穿透深度可以更深入探究喷枪的布置方式和气液两相在搅拌器内部的分布状态,探究影响搅拌效果的因素;本申请还可以应用到气液固多相混合搅拌过程中以及研究侧吹喷枪的距离、侧吹喷枪喷气量、侧吹喷枪喷气角度等因素对搅拌效果的影响。

    一种混沌分形搅拌反应器
    3.
    发明公开

    公开(公告)号:CN115337815A

    公开(公告)日:2022-11-15

    申请号:CN202210806581.2

    申请日:2022-07-08

    摘要: 本发明为一种混沌分形搅拌反应器。一种混沌分形搅拌强化方法,包括搅拌电机、搅拌轴、圆柱形槽体、连接圆盘、4直叶混沌分形桨和4个双孔分形挡板;4片分形桨叶绕连接圆盘均匀排列,每片分形桨叶末端为依据科克曲线进行分形的片状结构;4个双孔分形挡板位于圆柱形槽体的四周,分形孔边缘依据科克曲线进行分形。包含本发明专利在搅拌过程中,通过分形桨叶增对桨叶尾涡流场进行持续微扰,通过双孔分形挡板在搅拌反应器内形成复杂流场,增强流体湍动,能够有效打破流体混合过程中的混合隔离区,提高流体混合效率。

    非接触式测量不相容气-液两相混合气含率的装置及方法

    公开(公告)号:CN113177951A

    公开(公告)日:2021-07-27

    申请号:CN202110439179.0

    申请日:2021-04-23

    发明人: 肖清泰 杨凯 王华

    IPC分类号: G06T7/11 G01N21/84

    摘要: 本发明公开非接触式测量不相容气‑液两相混合气含率的装置及方法,所述方法包括:采集不相容气‑液两相混合过程中的视频数据,并对所述视频数据进行图像分割,得到不相容气‑液两相混合过程的二值图样,并基于二值图样计算近壁处气‑液混合物的气含率;关闭所述进气阀,同时,通过所述气体流量测量计获取所述气‑液混合搅拌器中液体工质内部气体的溢出量,基于所述溢出量计算所述气‑液混合搅拌器中的气含率系数;基于气含率系数及近壁处气‑液混合物的气含率,对所述气‑液混合搅拌器中气‑液两相混合的真实气含率进行求解。本发明实用性强,能够直观准确地求取不相容‑气液两相混合过程中气含率,能够应用于化工和湿法冶金等诸多领域。

    一种多相混合流型协同调控方法

    公开(公告)号:CN111862264A

    公开(公告)日:2020-10-30

    申请号:CN202010517618.0

    申请日:2020-06-09

    发明人: 王华 杨凯 徐建新

    IPC分类号: G06T11/20 G06F17/18

    摘要: 本发明公开一种多相混合流型协同调控方法,包括以下步骤:获得实时图样、计算时间序列、获取拟合曲线、标记拟合曲线距离和挑选拟合曲线段;本发明先通过对多相混合流体样本的实时图样进行采集,采用数字图像处理和统计学的方法计算混合图样中气液固各相的第0维贝蒂数,并分别获得气液固各相的第0维贝蒂数的时间序列,再运用logistic拟合得到各相第0维贝蒂数的时间序列的拟合曲线,最后挑选出挑选其中Ds,q,l值最小的一段拟合曲线并根据这一段拟合曲线对多相混合流体样本进行调控,Ds,q,l值越小,多相混合越好,流型越稳定,该方法相对于现有的流型调控方法更为直观,应用性更强,实用性较高,可以应用到化工和冶金等涉及多相混合的诸多领域,便于推广。

    基于ECT检测混合均匀性的系统、方法及实时成像方法

    公开(公告)号:CN117451797A

    公开(公告)日:2024-01-26

    申请号:CN202311430685.9

    申请日:2023-10-31

    IPC分类号: G01N27/22

    摘要: 本发明公开了基于ECT检测混合均匀性的系统、方法及实时成像方法,系统包括:顶侧复合熔炼搅拌反应器和ECT模块,其中,顶侧复合熔炼搅拌反应器包括:钢架、上炉体、铜管水套、下炉体、富氧顶吹喷枪、加料管、出烟管、吹风口、富氧侧吹喷枪、金属流出口、出渣口;ECT模块包括若干传感器;ECT模块与所述顶侧复合熔炼搅拌反应器的外侧连接。本发明可有效快速的获取熔池内部的物料分布情况,对进一步反应所加物料、气体或燃料一种及多种提供了反馈预测作用,且本发明所采用ECT图像重建算法成像速度快、质量更加稳定并且抗噪声干扰性能优。

    基于ECT的底吹搅拌装置及反应物浓度与分布测量方法

    公开(公告)号:CN115901876A

    公开(公告)日:2023-04-04

    申请号:CN202211346321.8

    申请日:2022-10-31

    摘要: 本申请公开了基于ECT的底吹搅拌装置及反应物浓度与分布测量方法,包括底吹搅拌反应器和ECT数据采集系统;底吹搅拌反应器包括:气体输送管、底吹气体喷头、底吹搅拌腔以及双层ECT回字形传感器;气体输送管用于输送气体;底吹气体喷头用于将气体喷入底吹搅拌腔;底吹搅拌腔用于基于气体对工质进行搅拌,使工质的介电常数产生变化;双层ECT回字形传感器用于将工质介电常数的变化转换为工质电容信号,并将工质电容信号传输给ECT数据采集系统;ECT数据采集系统用于基于工质电容信号进行实时成像,并获取工质混匀时间,实现对底吹搅拌反应器内工质浓度与分布的测量。回字形传感器ECT成像质量更加稳定并且及抗噪声干扰性能优。

    非接触式测量不相容气-液两相混合气含率的装置及方法

    公开(公告)号:CN113177951B

    公开(公告)日:2022-06-10

    申请号:CN202110439179.0

    申请日:2021-04-23

    发明人: 肖清泰 杨凯 王华

    IPC分类号: G06T7/11 G01N21/84

    摘要: 本发明公开非接触式测量不相容气‑液两相混合气含率的装置及方法,所述方法包括:采集不相容气‑液两相混合过程中的视频数据,并对所述视频数据进行图像分割,得到不相容气‑液两相混合过程的二值图样,并基于二值图样计算近壁处气‑液混合物的气含率;关闭所述进气阀,同时,通过所述气体流量测量计获取所述气‑液混合搅拌器中液体工质内部气体的溢出量,基于所述溢出量计算所述气‑液混合搅拌器中的气含率系数;基于气含率系数及近壁处气‑液混合物的气含率,对所述气‑液混合搅拌器中气‑液两相混合的真实气含率进行求解。本发明实用性强,能够直观准确地求取不相容‑气液两相混合过程中气含率,能够应用于化工和湿法冶金等诸多领域。

    一种评价不相溶两相混合效果的方法

    公开(公告)号:CN111583270B

    公开(公告)日:2022-06-10

    申请号:CN202010283220.5

    申请日:2020-04-10

    发明人: 徐建新 杨凯 王华

    摘要: 本发明公开一种评价不相溶两相混合效果的方法,在物料混合的过程中,由高速摄像机对混合过程中的物料进行拍照;对拍摄到的图片进行二值化处理并得到最优的二值图;将最优的二值图分割成等大的N个区域;计算N个不同区域中多相混合流体混合图样的第0维贝蒂数β0或第1维贝蒂数β1;求得每张最优的二值图的N个区域的第0维贝蒂数β0或第1维贝蒂数β1的方差由公式计算得λ,其中d表示维度,在二维中,d=2;若λ≤0表示混合效果随机,即混合状态无序性;若0<λ<1表示混合处于无序超均匀态,若λ≥1表示混合效果均匀;本发明简单可靠,适应所有涉及到多相流混合效果的表征,尤其涉及冶金及化工领域的多相搅拌混合效果评估,具有很高的实用价值。

    一种基于ECT测量的底吹搅拌反应器及反应物浓度与分布测量方法

    公开(公告)号:CN110135526B

    公开(公告)日:2021-09-24

    申请号:CN201910505086.6

    申请日:2019-06-12

    摘要: 本发明涉及一种基于ECT测量的底吹搅拌反应器及反应物浓度与分布测量方法,属于冶金熔池反应物分析技术领域。本发明底吹搅拌反应器包括搅拌反应器,搅拌反应器的底部内壁固定设置有隔板,底吹搅拌腔底部的隔板与绝缘熔池壁之间铺设有气体输送管,气体输送管的顶端固定设置有与气体输送管连通的底吹气体喷头,底吹气体喷头穿过隔板上的通孔并竖直向上延伸至底吹搅拌腔内,底吹搅拌腔的绝缘熔池壁外侧周向均匀设置有若干个弧形的ECT传感器电极,ECT传感器电极的外侧包覆设置有屏蔽电极Ⅰ,ECT传感器电极的两端包覆设置有屏蔽电极Ⅱ,ECT传感器电极通过数据线与计算机的ECT数据采集系统连接。底吹搅拌反应器可进行反应物浓度与分布定性和定量测量。