在浓缩悬浮液中吸收声波

在浓缩悬浮液中吸收声波

一、声波在浓悬浮液中的吸收(论文文献综述)

田红[1](2010)在《超声波在城市剩余活性污泥中的传输特性的模拟及实验研究》文中认为由于超声波在污泥悬浮液中发生超声空化效应时将产生高温(5000K)、高压(50MPa)并伴随强烈的冲击波产生高强度剪切力的极端的物理环境,高强度剪切力可以破坏污泥的结构等特性,使污泥后续的厌氧消化处理的速度加快,因此,超声波破解污泥是一种非常有前途的污泥预处理方法,但是,其高能耗的瓶颈问题制约着该技术的快速发展。为打破能耗瓶颈,推动超声破解污泥技术在我国的大规模应用,本文从工程热物理的角度出发,以城市浓缩剩余活性污泥为研究对象,围绕超声波在污泥中的传输特性进行了一序列相关的理论推导、数值计算、数值模拟以及实验的研究,主要研究内容及结论如下:①建立了球形污泥颗粒的超声波传播模型,推导出了粘滞波吸收系数和热波吸收系数,并在考虑剩余活性污泥悬浮液的流变特性的基础之上,推导出了超声波在污泥中传播时的粘滞吸收系数,这是本文的第一个创新点。粘滞波吸收系数和热波吸收系数均与污泥颗粒介质的体积百分比浓度有关,根据污泥以及水的相关物性参数,可以求出粘滞波吸收系数和热波吸收系数。当粘滞波波长与污泥颗粒尺寸大致相等时,粘滞吸收损失最大。在低频时,污泥颗粒与水之间的温度差会在声波通过的时间内达到平衡,在高频时,只有位于污泥颗粒的表面部分参与热传导过程,当热波波长与污泥絮凝体尺寸相接近时,则整个污泥悬浮颗粒都会参与热传导的损失机理。超声波在污泥中传播时的粘滞吸收系数与污泥的塑性粘度有关,而且由于污泥的塑性粘度随浓度的变化而变化的特性导致粘滞吸收系数具有不确定性。②从工程热物理的角度出发,基于能量平衡的基础之上,对空化泡在第一次崩溃末期的能量特性通过数值计算进行了详细的研究。提出了在空化泡不同的热力学状态下采用不同的热物理模型来描述空化泡的崩溃过程的方法,并首次给出了超声波在第一次崩溃过程中的等温过程与绝热过程的热力学状态的界定准则和分界点的位置,这是本文的第二个创新点。超声空化泡在崩溃末期的能量转换特性是合外力功、动能、温度、压力、泡内外温差传热在崩溃点即空化泡最小半径值点均具有同时刻性,正是由于合外力功与动能在崩溃点降低到最小值,为崩溃点的温度、压力以及温差传热增加到最大值提供了能量保障,实现了能量的传递与转换。空化泡被压缩至初始半径值点,该点为等温过程与绝热过程的分界点,该点之前的过程属于热力学等温过程,该点之后至崩溃点(即空化泡最小半径值点)是属于动力学绝热过程,因此,在空化泡不同的热力学状态下采用不同的热物理模型来描述空化泡的崩溃过程更为适合。③采用COMSOL Multiphysics数值模拟软件,首次对超声波在剩余活性污泥中传播时最能代表其能量特性的声强的传播特性,在各种模拟工况下进行了数值模拟研究,研究结果可以为超声波处理污泥的声化学反应容器的设计及其优化提供理论参考,这是本文的第三个创新点。对于圆柱体和方形体容器来说,声强的空间分布区域呈现出类似“圆柱体”的形状,这说明声强的空间分布具有一定的集中性。超声波发射面面积的大小对声强的空间分布有直接的影响。功率的增加只是整体增加了声场中各点的声强值。对于单个探头的圆柱形容器半径的改变和长方体容器的长宽改变时,二者声强具有相似的变化趋势,声强的分布空间区域也成类似“圆柱体”的形状;当高度不变时,随容器半径(或长宽)的减少,声强的分布空间区域的“圆柱体”的高度的增加体现在声强的衰减距离增大,而且声强值强的空间分布区域逐渐增多并且离发射面更远一些,同时单位距离的声强衰减速度逐渐降低。通过比较可知,当相关参数相等或相近时,对于单个探头的声化学反应器来说,圆柱体容器比长方体容器更适合于作声化学反应容器,球形容器不适合做声化学反应容器。多探头超声波发射面布置时,需要考虑声场中声强的覆盖区域,以及超声波的有效作用区域。④对超声波声强在浓缩剩余活性污泥中的传播特性进行了实验研究,采用基于能量转换与守恒原理的超声波热探头法,通过测量超声场中的温度变化来表示超声波在污泥中传播时的声强值的大小。通过改变超声波探头发射面的位置、改变超声波的频率、改变超声波的输入功率以及改变超声波的持续作用时间等参数,在各种实验工况下进行了实验。实验结果指出,在一定的频率及功率下,声强在探头发射面附近骤然下降之后的曲线的变化趋势是比较平缓的逐渐趋于一定值左右,这是因为在超声波发射面附近发生了强烈的超声空化导致超声波声强值的降低速度很快;相同频率下存在最佳功率使轴线上各点的声强值均达到各自点的最大值;在其它参数相同时,并非功率值越大其声强值就一定越大,声强值的大小对超声波的频率及功率均具有选择性,存在最佳的频率值和功率值;随着超声波持续作用时间的增加,多数的声强曲线的变化趋势类似正弦曲线,而且声强值变化的总体趋势是增加的。

唐应吾,许云先[2](1983)在《声波在浓悬浮液中的传播》文中研究指明本文从理论上与实验上研究了纯高岭土悬浮液中的声传播问题。在理论上考虑了悬浮粒子在声场中的电力相互作用与流体动力相互作用,对Ahuja的理论作了些改进;在实验上我们测量了在室温条件下声速和声振幅吸收系数对频率的依赖关系。理论与实验的一致性是相当好的。

文洪涛,杨燕明,刘贞文,吴凡[3](2008)在《混浊水的声衰减研究进展及应用前景》文中认为对混浊水声衰减作了简要的综述。将混浊水细分为稀混浊水和浓混浊水,回顾了二类混浊水的声衰减研究进展及应用前景,最后介绍了一种常用的测量混浊水声衰减的实验方法。

朱昌平[4](2010)在《流体中低浓度异质物含量的超声检测原理与应用研究》文中认为如何有效利用不存在二次污染的技术高效治理和保护人类生存环境是当今科技界的热点研究课题,论文面向实际应用,开展了基于声学检测的有害气体六氟化硫泄露在线监控、污水处理的超声电子设备、基于声学与电子技术的变压器油含水量的检测等实际课题中的基础问题和关键技术的研究。论文首先从理论和实验两个方面对流体中低浓度异质物含量的超声检测原理进行了研究。在前人研究的基础上,合理简化相关条件,推导出了适合于实际工程应用情况的理论公式,进而通过三种实验证明了公式对于空气中低浓度六氟化硫的含量、超声水处理中水中低浓度空化泡的含量、变压器油中低浓度水的含量的超声检测方法的可行性。论文在完成流体中低浓度异质物含量的超声检测原理研究后,接着从三个方面开展了应用研究。论文在污水处理的超声电子设备方面进行了以下三个方面研究:一是根据实际水处理试验,提出了适用于水处理的超声电源电路的频率等参数优化设计的方案,增强了水处理超声电源研发的针对性;二是利用先进的通信电路原理对超声电源与超声水处理反应器间匹配的技术进行了探讨,采用传输线变压器、智能芯片、可调电感实现了宽频率范围内阻抗的自适应共轭匹配变换,提高了超声电源电路向超声水处理反应器输出的有效电功率;三是提出了超声检测空化泡含量和窄脉冲法测量高声强的两种方法与方案,为从事超声水处理研究人员提供了测量声空化效应与声强的新手段,进而为验证实验中声场参数条件的可信性、增强研究成果的可重复性打下了基础。论文在六氟化硫泄漏的在线监控方面主要进行了两方面的研究:一是提出了超声集中检测方法,良好解决了因采集器过多而出现的安装麻烦等问题;二是通过差分及补偿方法有效改善了检测精度不高和误报等问题。论文在变压器油含水量检测方面主要进行了两方面的研究:一是建立了变压器油中微水含量超声检测的总体方案;二是对检测方案中的超声乳化和信号采集等关键技术进行了研究。本论文的部分研究成果获2009年度中国电子学会电子信息科学技术三等奖,有些已经进入实际应用阶段。

何桂春[5](2006)在《超声波矿浆粒度检测的非线性建模研究》文中认为在测量颗粒粒径的多种技术中,超声波衰减法以其无可比拟的优势得到各国研究人员的重视。比如:粒径的测量范围宽;适合高浓度的测量;具有非接触性特点,适合在线测量等。目前,该方法正成为一门快速发展的颗粒测量技术,国内在这一领域内的技术研究少见报道,开展这方面的研究以填补国内空缺已显得十分必要和迫切,其社会意义和经济价值显而易见。在分析现有超声衰减理论模型的基础上,将粒度分布函数集成到现有的超声波粒度检测理论模型中,建立了混合粒度分布下超声波粒度检测理论模型。在矿浆体系中固体颗粒的不规则形状、表面粗糙度以及细颗粒的絮凝对超声波衰减的影响很大,基于超声波衰减技术预测颗粒粒径时,应考虑颗粒不规则形状、粗糙度以及细颗粒的絮凝。采用ωτv作为长波长区域的矿浆体系的分形标度;而在散射区域采用κR作为该区域的分形标度,建立了基于分形修正的超声波粒度检测非线性模型。实测数据和模拟计算结果表明,在具有不同粒径的矿浆体系中,超声波粒度检测分形修正模型的预测值与实测数据相当吻合,这表明了该非线性模型的有效性。对该非线性模型中的粒度分布参数和分形维间偏离指数的反演方法进行了研究。利用混沌优化的遍历性和遗传算法优化的反演性,提出了采用改进的混沌遗传算法来反演计算颗粒的粒度分布参数和分形维间偏离指数,并给出了算法的实现步骤。对粒度分布参数和分形维间偏离指数进行反演计算时所采用的目标函数,既包含有粒度分布参数的信息,也含有颗粒分形维间偏离指数的信息。为了减少二者间的相互影响,提出了对分形维间偏离指数和粒度分布参数分开反演、交替进行、逐级进化的反演策略。从数值模拟和实验研究的结果来看,该算法具有较高的精度和稳定性。在基于分形修正的超声波粒度检测非线性模型中,矿浆浓度是一个未知数,在反演计算过程中,采用在矿浆浓度已知条件下参数反演计算和双波长法反演计算矿浆体系中颗粒粒度分布参数和分形维间偏离指数,其中采用双波长法对在线测量矿浆颗粒粒度分布具有十分重要的实际意义。用不同矿山的矿石对所建立基于分形修正的超声波粒度检测非线性模型进行了验证,结果表明,模型反演计算的结果和实测值十分吻合,说明了所建立基于分形修正的超声波粒度检测非线性模型的有效性和实用性。

唐应吾[6](1977)在《声波在浓悬浮液中的吸收》文中进行了进一步梳理本文在马卡恩理论的基础上考虑了悬浮粒子在声场中的动力相互作用以及悬浮剂相对于粒子的体积位移速度对吸收的贡献,导出了浓悬浮液中声吸收系数和悬浮粒子在声场中的动力相互作用函数的表式.其结果能相当成功的解释实验数据.

唐应吾[7](1981)在《声波在纯高岭土悬浮液中的传播》文中研究指明本文考虑到悬浮粒子在声场中的流体动力相互作用和电力相互作用的影响,修改了Ament的关于悬浮液的等效动量密度方程和运动方程,并导出了悬浮液的有效密度的较为完善的表示。其结果与实验数据的一致性是很好的。

姚骏[8](2006)在《纸浆悬浮液超声衰减理论及其在浓度流量检测中的应用研究》文中进行了进一步梳理近年来,液固两相流特性分析及检测技术是国内外两相流研究领域高度关注的热点课题。作为一种常见的工业液固两相流体,在管道中流动的纸浆悬浮液质量浓度是造纸过程的基本工艺参数。另一方面,纸浆悬浮液的流量参数及温度参数也是生产中需要测量的重要参数。因为超声检测技术具有非侵入性、非接触性、穿透力强、响应快速、结构简单等突出优点,本论文考虑采用测量超声衰减的方法实现纸浆悬浮液质量浓度的在线检测。从多传感器集成化测量的角度出发,本论文将超声换能器和温度传感器集成到电磁流量计的测量管道中,实现了管道中纸浆悬浮液浓度、流量、温度三参数的一体化测量。无论在理论上还是在实践中,采用超声衰减检测技术来测量纸浆悬浮液浓度都是一个有待深入研究的课题。现有悬浮液超声衰减理论的研究大多只限于以球体离散相介质为散射元模型构成的悬浮液系统。对于以圆柱体离散相介质为散射元模型构成的悬浮液系统超声衰减理论至今还缺少系统地研究。本论文的理论研究工作从线性声学的基本原理出发,针对纸浆悬浮液中具有圆柱体外形的纸纤维介质,分别建立了基于无限长圆柱体散射和基于有限长圆柱体散射的超声衰减模型。作为研究基于无限长圆柱体散射和基于有限长圆柱体散射的超声衰减模型的出发点,论文首先推导了在粘滞导热流体和弹性圆柱体纸纤维中传播模式散射波、热模式散射波和剪切模式散射波的速度势方程表达式。为了完善现有的无限长圆柱体超声散射模型,根据矢量势的规范不变性,论文建立了速度、应力、温度和热流的连续边界条件线性方程组,并由此求解得到了斜入射到单个无限长圆柱体超声波散射模型。根据Epstein的单个球体能量损耗模型,论文推导了无限长圆柱体空间中超声能量损耗表达式。从稀释悬浮液的单次散射近似出发,论文提出了基于无限长圆柱体散射的纸浆悬浮液超声衰减理论模型。根据纸纤维的实际形状,考虑到基于无限长圆柱体散射的超声衰减模型存在的缺陷,论文首次提出了纸纤维的复合型有限长圆柱体模型,并从Kirchhoff标量衍射理论出发讨论了有限长的纸纤维尺寸与远场衍射的关系,推导得到了粘滞导热悬浮液中复合型有限长圆柱体远场前向散射波的速度势表达式。论文通过研究适用于分析纸浆悬浮液超声传播特性的迭代有效介质近似方法,得出了预测纸浆悬浮液超声衰减的基本方法。以上述纸浆悬浮液超声衰减模型为基础,论文采用符号计算软件Maple编写了数值计算软件包,实现了超声衰减模型的计算机描述。利用软件包的计算结果,分析了散射波速度势无穷级数谐波表达式收敛特性、纸浆悬浮液超声衰减与悬浮液浓度关系及超声衰减模型对纸浆悬浮液材料参数变化的敏感度等问题。数值计算结果与相关文献的理论结果和实验结果的对比,验证了本论文的理论分析和数值计算结果可靠性。论文从造纸工业现场多参数测量的实际需要出发,讨论了可实现纸浆悬浮液流量、浓度及温度等多参数在线测量的浓度流量测量装置总体方案及其实现技术,重点研究了用于测量纸浆悬浮液超声衰减的超声换能器设计,建立了基于虚拟仪器的浓度流量测量系统的信号测试平台。同时也对浓度流量测量系统的仪表化设计进行了探索性的研究。论文采用浓度流量测量装置及信号测试平台分别对非流动状态纸浆悬浮液超声衰减特性及在管道中流动纸浆悬浮液的浓度流量测量进行了一系列实验研究,取得实验结果与理论计算值相符合的研究结论。实验表明,基于无限长圆柱体散射的超声衰减模型和基于有限长圆柱体散射的超声衰减模型在实验所测量的纸浆悬浮液浓度内具有各自的浓度适用范围。论文最后提出了有待于进一步解决的问题。

田金云[9](2013)在《煤泥水浓度超声检测技术研究》文中指出分析了当前煤泥水浓度检测方法的不足,提出了利用超声波检测煤泥水浓度的新方法。详细研究了超声波在煤泥水中传播特性及衰减机理。设计了煤泥水浓度超声检测的实验方案。系统研究了气泡、探头频率、颗粒粒径、煤泥水浓度、煤泥水温度以及煤样等因素对声衰减的影响。对几种典型的悬浮液声衰减模型进行了分析,并分别利用这些模型对煤泥水中的声衰减进行了数值计算,在此基础上基于多元回归方法建立了煤泥水浓度超声检测模型,并对模型的准确性进行了验证。设计了煤泥水浓度超声检测系统,并利用该系统进行了煤泥水浓度测量实验,结果表明该系统是有效的。从理论及实验上研究了超声波检测煤泥水浓度的可行性,为超声波煤泥水浓度检测装置的研制提供了可靠的理论及实验依据。

赵莎[10](2015)在《微藻悬浮液中CO2气泡的动力学行为及固碳特性研究》文中提出近年来,CO2的过量排放已经造成了严重的温室效应,给人类的生存和发展带来了巨大的威胁。CO2的捕获和封存技术(CCS)应运而生,并且已经得到了国内外研究学者的广泛关注。其中,光合微藻碳捕捉技术因其可将CO2转变为有机物,并且具有成本低廉、环境友好等优点成为最具发展前景的产业之一。在微藻碳捕捉过程中,CO2作为微藻生长的主要碳源之一,通常以鼓泡的方式泵入到微藻悬浮液中形成气泡流,在气泡上升的过程中气泡内的CO2分子需首先穿过气液界面溶解进入微藻悬浮液中,然后被微藻细胞所捕获在其细胞内通过光合作用产生有机物。由此可见,微藻悬浮液内的气液两相流动会对液相的湍流混合以及CO2的传递过程产生较大的影响,进而影响微藻的生长及固碳性能。本文以悬浮式培养的微藻固碳技术为背景,系统地研究了微藻悬浮液中的气液两相流动及传递特性。首先利用自行提出的气泡嫁接新方法,对其中最基本的科学问题微藻悬浮液中含CO2的静止单气泡的溶解过程进行了可视化的实验研究,建立了基于非平衡传质理论的微藻悬浮液中CO2气泡溶解及传递的理论模型,探究了气泡溶解过程中气液界面附近的CO2的传输及固定特性。然后,采用可视化实验方法,认识了微藻悬浮液中含CO2气泡的生长、脱离、聚并等动力学行为特性,获得了CO2气泡生长和聚并过程中气液相界面处微藻的运动及分布特性,阐明了气液相界面吸附微藻细胞对气泡动力学行为的影响规律。此外,本文还研究了微藻悬浮液中气泡运动对微藻的携带作用及其对光生物反应器内微藻分布的影响,获得了不同入口CO2浓度、布气孔径和气体流量下气泡动力学行为对光生物反应器内微藻生长和分布的影响规律,确定了有利于微藻生长和固碳的最佳布气条件。最后,根据前面基础理论研究的结果,设计了多孔布气孔板均匀鼓泡装置,讨论了其结构参数对微藻生长及固碳性能的影响,获得了以最佳生长固碳为目标的多孔布气孔板的结构参数和反应器运行条件,从而为微藻固定CO2大规模培养的布气装置的设计和反应器的运行提供理论指导。主要研究成果如下:①含CO2的静止单混合气体气泡在溶解过程中,气泡半径随时间先快速下降,然后缓慢下降,最终趋于稳定值。随着CO2的扩散和微藻的消耗,气液相界面处的CO2浓度逐渐减小。气泡内初始CO2体积分数越大,气泡半径收缩越迅速,气泡的溶解速率和CO2固定效率越高。然而,当初始CO2体积分数为15%和20%时,在气泡溶解的初始阶段会出现轻微的光合抑制现象。气泡尺寸越小,气泡收缩越迅速,气泡的溶解速率较低,但CO2的光合固定效率较高。微藻悬浮液浓度越高气泡收缩越迅速,但是当OD680nm值大于1.51时,微藻悬浮液浓度的影响变小。②在气泡形成及上升过程中,CO2浓度较高的气液界面更易富集微藻细胞;微藻悬浮液的密度和表面张力系数均随OD680nm值的增加而减小。随气体流量的增加,微藻悬浮液中气泡的生长逐渐由稳定生长过渡至非稳定生长,在稳定生长区微藻悬浮液中气泡较纯水中的生长缓慢,且脱离直径和上升速度比纯水中小,在非稳定生长区则相反。随着气体流量的增加气泡上升运动轨迹的振幅和波长均有所增大。CO2浓度越大,毛细管孔径越小,气泡生长越缓慢,脱离直径越小,上升的速度也越低,上升运动轨迹的振幅和波长均降低。③微藻悬浮液中气泡聚并前,各自独立的生长,并且具有相似的生长特性。微藻细胞在两气泡接触界面上的大量吸附,会阻碍气泡的聚并,使得微藻悬浮液中气泡的聚并时间较纯水中长。在微藻悬浮液中,聚并气泡的形变经历了收缩、拉伸和扩张三个阶段后立即脱离。而在纯水中聚并气泡经历了这三个阶段后,还要稳定的生长一段时间后才脱离。因此,聚并气泡在微藻悬浮液中比纯水中的脱离直径更小,脱离后的气泡的上升加速度和终速也较低。气泡聚并的临界毛细管中心距为2.5 mm。有利于CO2传递的最佳毛细管中心距为1.5mm,气体流量为15m L/min。④气泡对微藻细胞的携带作用致使大量的微藻细胞在微藻悬浮液顶部的富集,从而造成了沿反应器高度方向上微藻细胞的不均匀分布。并且随着微藻的生长,气泡携带作用增强,微藻分布的不均匀度增加。毛细管孔径对气泡携带的影响最为显着,且入口CO2浓度越高,气体流量越大,毛细管孔径越小时,微藻分布的不均匀度越大。考虑到CO2的传递以及微藻分布的影响,在本实验操作条件下,入口CO2浓度为5%,毛细管孔径为0.5 mm,气体流量为40 m L/min时,最适宜蛋白核小球藻的生长。⑤鼓泡床光生物反应器内布气孔板的设计及运行结果表明:当布气孔径d0为0.5 mm,孔间距为1.5 mm时,CO2的传递速率较高,气泡的携带作用较小,使得微藻具有最大的生物质产率达到0.64 g·L-1·d-1和最大的光合固碳速率为961.73μmol?m-3s-1。对入口浓度5%的CO2去除率达到最大为11.31%。说明了布气板结构尺寸对微藻的生长和CO2的固定具有较大的影响。

二、声波在浓悬浮液中的吸收(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、声波在浓悬浮液中的吸收(论文提纲范文)

(1)超声波在城市剩余活性污泥中的传输特性的模拟及实验研究(论文提纲范文)

中文摘要
英文摘要
主要符号表
1 绪论
    1.1 课题背景及意义
        1.1.1 超声波处理剩余活性污泥研究的需要
        1.1.2 超声波处理污泥的特点及其不足
        1.1.3 超声波处理污泥的能量特性
    1.2 文献综述
        1.2.1 超声波处理污泥的研究现状
        1.2.2 超声波处理污泥的能量平衡
        1.2.3 超声波处理污泥的声化学反应器
    1.3 本文研究的主要内容
2 超声波在剩余活性污泥中传输的理论基础
    2.1 超声波的理论基础
        2.1.1 超声波的概述
        2.1.2 超声波及超声场的基本物理量
        2.1.3 超声场的物理性质
        2.1.4 超声场的作用
        2.1.5 超声波声化学反应器
    2.2 超声空化的理论基础
        2.2.1 超声空化的产生及其影响因素
        2.2.2 超声空化的能量效应
        2.2.3 超声空化泡的动力学及热力学
    2.3 剩余活性污泥的特性
        2.3.1 剩余活性污泥的形成
        2.3.2 剩余活性污泥的结构
        2.3.3 剩余活性污泥中的水分
        2.3.4 剩余活性污泥悬浮液的流变特性
    2.4 本章小结
3 超声波在剩余活性污泥中传播的衰减特性
    3.1 单个污泥颗粒对超声波传播的衰减特性的影响
        3.1.1 声波在悬浮液中的传播
        3.1.2 声波在悬浮液中传播模型的研究
        3.1.3 声波在单个污泥颗粒中传播模型的建立
        3.1.4 声波在单个污泥颗粒中传播的波动方程
        3.1.5 声波在单个污泥颗粒中传播的边界条件
        3.1.6 声波在单个污泥颗粒中传播的边界条件的表达式
        3.1.7 单个污泥颗粒对声波传播的衰减系数的求解
    3.2 超声波在剩余活性污泥中传播的粘滞衰减特性
        3.2.1 剩余活性污泥的流变特性
        3.2.2 超声波在污泥中的粘滞性吸收系数
    3.3 本章小结
4 超声空化泡第一次崩溃末期的能量特性
    4.1 空化泡模型的建立
    4.2 空化泡的能量传递、转换及其影响因素
    4.3 控制方程
    4.4 空化泡的运动方程
    4.5 空化泡运动方程的求解方法
    4.6 空化泡的特性方程
        4.6.1 空化泡的合外力功
        4.6.2 空化泡内气体的动能
        4.6.3 空化泡内气体的压力与温度
        4.6.4 空化泡内外的温差传热
        4.6.5 空化泡内外因传质而引起的热量交换
        4.6.6 空化泡膨胀阶段的吸热量
        4.6.7 空化泡闭合时产生的冲击波最大值
    4.7 数值计算方法及参数的确定
    4.8 结果与讨论
        4.8.1 空化泡膨胀阶段的吸热量
        4.8.2 初始半径值的变化对空化泡崩溃末期第一次闭合特性的影响
        4.8.3 声压幅值的变化对空化泡崩溃末期第一次闭合特性的影响
        4.8.4 频率的变化对空化泡崩溃末期第一次闭合特性的影响
        4.8.5 热物理模型对空化泡崩溃末期第一次闭合特性的影响
        4.8.6 多方指数的变化对空化泡温差传热量的影响
        4.8.7 空化泡第一次崩溃闭合时产生的冲击波最大值的分析
    4.9 本章小结
5 超声波在剩余活性污泥中的传输特性的数值模拟
    5.1 数值模拟方法
    5.2 边界条件的确定
    5.3 模拟的对象、参数及工况
        5.3.1 模拟对象
        5.3.2 模拟参数
        5.3.3 模拟工况
    5.4 单个超声波探头时超声波声强的传播特性的模拟结果及分析
        5.4.1 超声波探头发射面位置的变化对超声波声强传播特性的影响
        5.4.2 频率变化对超声波声强的传播特性的影响
        5.4.3 功率变化对超声波声强的传播特性的影响
        5.4.4 容器形状的变化对超声波声强的传播特性的影响
    5.5 两个超声波探头左右对称布置时超声波声强的传播特性的模拟结果及分析
        5.5.1 频率及功率一定时超声波声强的传播特性
        5.5.2 频率变化对超声波声强的传播特性的影响
        5.5.3 功率变化对超声波声强的传播特性的影响
        5.5.4 两个超声波探头相距位置的变化对超声波声强的传播特性的影响
    5.6 两个超声波探头上下对称布置时超声波声强的传播特性的模拟结果及分析
    5.7 本章小结
6 超声波在剩余活性污泥中的传输特性的实验研究
    6.1 超声波声场的测量方法
    6.2 热探头法测量超声波声场的理论基础
    6.3 实验装置及实验工况
        6.3.1 实验装置
        6.3.2 实验工况
    6.4 实验结果及分析
        6.4.1 改变热电偶距超声波发射面的距离
        6.4.2 功率改变
        6.4.3 超声波持续作用时间的变化
    6.5 实验结果与数值模拟结果的比较
    6.6 本章小结
7 结论与展望
    7.1 主要结论
    7.2 下一步工作的展望
致谢
参考文献
附录

(4)流体中低浓度异质物含量的超声检测原理与应用研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
Abstract
Extended Abstract
图清单
表清单
1 绪论
    1.1 本文的研究背景与意义
    1.2 本文课题的研究进展与需要解决的问题
    1.3 本文的主要工作及篇章结构
2 超声在含异质物流体中传播特性研究
    2.1 引言
    2.2 声波在理想流体中的传播特性
    2.3 弹性各向同性固体中的声波方程及特性
    2.4 粘滞流体中的声波方程及特性
    2.5 悬浮液声波形式的一般表示
    2.6 含异质物流体中的声波波速
    2.7 时间差分与悬浮液波速关系
    2.8 时差与悬浮浓度关系的实验验证
    2.9 本章小结
3 微量六氟化硫浓度超声检测的应用研究
    3.1 引言
    3.2 六氟化硫浓度超声检测研究
    3.3 六氟化硫气体超声检测方法和技术手段
    3.4 六氟化硫超声检测集散式系统的实现
    3.5 六氟化硫超声检测集中式系统的实现
    3.6 六氟化硫超声检测无线传感器节点设计
    3.7 借鉴矿井通信技术开展地铁 WLAN 的六氟化硫超声检测系统研究
    3.8 本章小结
4 超声水处理系统与检测方法研究
    4.1 引言
    4.2 水处理超声电源电路频率参数优化的研究
    4.3 超声功率源的宽带匹配方法研究
    4.4 超声水处理换能器声强与声空化效应测量方法的研究
    4.5 本章小结
5 变压器油含水量超声检测应用研究
    5.1 引言
    5.2 实验研究
    5.3 系统总体实现
    5.4 系统主要组成部分
    5.5 本章小结
6 全文的总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
攻读博士期间取得的主要成果
学位论文数据集

(5)超声波矿浆粒度检测的非线性建模研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
主要符号说明
引言
1 绪论
    1.1 文献综述
        1.1.1 粒度测试技术
        1.1.2 超声测粒技术及其理论模型发展和现状
        1.1.3 非线性反演方法及应用
        1.1.4 分形及其在矿业工程中的应用
    1.2 选题的背景
    1.3 主要研究内容
        1.3.1 实验内容
        1.3.2 非线性建模与参数反演
    1.4 本章小结
2 超声波粒度检测实验装置及其工作原理
    2.1 超声波粒度检测实验装置
        2.1.1 测量槽
        2.1.2 超声的发射和接收
        2.1.3 控制器以及数据处理装置
    2.2 超声波粒度检测的工作原理
    2.3 本章小结
3 超声波在矿浆中传播的声衰减及超声波粒度检测的理论模型
    3.1 超声波的声衰减机理分析
        3.1.1 吸收衰减
        3.1.2 散射衰减
        3.1.3 扩散衰减
        3.1.4 总衰减
        3.1.5 非均相体系中声衰减区域图
    3.2 基于超声衰减技术的矿浆粒度检测的理论模型
    3.3 混合粒径情况下的超声波粒度检测理论模型
    3.4 超声波衰减的影响因素分析
        3.4.1 超声波频率的影响
        3.4.2 固体颗粒密度的影响
        3.4.3 固体体积浓度的影响
        3.4.4 矿浆温度的影响
    3.5 本章小结
4 改进的混沌遗传反演方法研究及粒度分布函数参数反演
    4.1 改进的混沌遗传反演方法研究
        4.1.1 标准的遗传算法
        4.1.2 标准遗传算法的不足及其改进
        4.1.3 改进的混沌遗传算法的特点
        4.1.4 改进的混沌遗传算法的效率和性能分析
    4.2 粒度分布参数的混沌遗传算法反演计算
        4.2.1 磨矿产品粒度特性表达模式
        4.2.2 粒度分布参数反演计算的适应度函数设计
        4.2.3 粒度分布参数反演算法
        4.2.4 混沌遗传算法粒度分布参数反演计算结果及分析
    4.3 本章小结
5 混合粒径下超声波粒度检测理论模型的分形修正
    5.1 颗粒的不规则性和絮凝的影响
    5.2 分形修正的提出
    5.3 混合粒径下超声波粒度检测理论模型的分形修正
        5.3.1 混合粒级下的超声波粒度检测理论模型的分形修正
        5.3.2 基于分形修正的超声波粒度检测非线性模型分形维间偏离指数的反演计算
        5.3.3 单级别物料的实验及结果分析
        5.3.4 混合粒径物料的实验及结果分析
    5.4 本章小结
6 基于分形修正的超声波粒度检测模型粒度分布参数非线性反演
    6.1 矿浆浓度已知的条件下粒度分布参数反演
        6.1.1 矿浆浓度已知条件下粒度分布参数反演目标函数的构造
        6.1.2 矿浆浓度已知条件下参数的联合反演
        6.1.3 矿浆浓度已知条件下参数的交替反演
    6.2 双波长法粒度分布参数反演
        6.2.1 双波长法
        6.2.2 双波长法粒度分布参数反演目标函数的构造
        6.2.3 双波长法粒度分布参数和分形维间偏离指数的交替反演
    6.3 超声波粒度检测与激光粒度仪粒度检测的比较研究
    6.4 本章小结
7 基于分形修正的超声波粒度检测模型的实际验证
    7.1 广东河源下告铁矿石粒度分布测定
        7.1.1 广东河源下告铁矿石性质及其磨矿矿样的SEM 分析
        7.1.2 广东河源下告铁矿矿样的粒度分布测定
    7.2 铜陵凤凰山铜矿铜矿石粒度分布测定
        7.2.1 铜陵凤凰山铜矿铜矿石性质及其磨矿矿样的SEM 分析
        7.2.2 铜陵凤凰山铜矿磨矿矿样的粒度分布测定
    7.3 本章小结
结论
参考文献
附录不同矿山矿样的超声波衰减实测数据
在学研究成果
致谢

(8)纸浆悬浮液超声衰减理论及其在浓度流量检测中的应用研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 论文的研究背景和意义
    1.2 相关领域的国内外研究现状
        1.2.1 超声检测技术及其特点
        1.2.2 超声检测技术在工业悬浮液特性分析中研究应用状况
        1.2.3 悬浮液超声传播理论的研究
        1.2.4 悬浮液流量测量技术的现状及发展
    1.3 论文的主要研究内容
第二章 基于无限长圆柱体散射的纸浆悬浮液超声衰减理论建模
    2.1 引言
    2.2 粘滞导热流体的声学理论基础
        2.2.1 粘滞导热流体的守恒定律
        2.2.2 粘滞导热流体的声场状态方程
        2.2.3 粘滞导热流体的声波动方程
    2.3 纸浆悬浮液超声衰减问题的描述
        2.3.1 悬浮液的超声衰减机制
        2.3.2 建立纸浆悬浮液超声衰减模型的假设条件
    2.4 基于无限长圆柱体散射模型的纸浆悬浮液超声衰减
        2.4.1 单个无限长圆柱体的超声散射模型
        2.4.2 基于无限长圆柱体散射的超声衰减模型
    2.5 本章小结
第三章 基于有限长圆柱体散射模型的纸浆悬浮液超声衰减理论建模
    3.1 引言
    3.2 纸纤维的复合型有限长圆柱体模型
        3.2.1 复合型有限长圆柱体模型
        3.2.2 分析复合型有限长圆柱体超声散射问题的基本思路
    3.3 单个有限长圆柱体的超声散射
        3.3.1 Kirchhoff标量衍射理论及远场散射区
        3.3.2 单个复合型有限长圆柱体的超声散射
    3.4 基于有限长圆柱体散射模型的纸浆悬浮液超声衰减
        3.4.1 随机分布的有限长圆柱体散射元多次散射理论
        3.4.2 基于IEMA方法的纸浆悬浮液超声衰减模型
    3.5 本章小节
第四章 纸浆悬浮液超声衰减数值计算研究
    4.1 引言
    4.2 纸浆悬浮液材料参数的选择
    4.3 纸浆悬浮液超声衰减数值计算软件包的编写
    4.4 纸浆悬浮液超声衰减数值计算分析
        4.4.1 散射波无穷级数谐波表达式的收敛性分析
        4.4.2 纸浆悬浮液浓度与超声衰减值关系的数值分析
        4.4.3 纸浆悬浮液材料参数的超声衰减敏感度分析
        4.4.4 纸浆悬浮液超声衰减数值计算软件包的可靠性验证
    4.5 本章小节
第五章 纸浆悬浮液浓度流量测量系统的设计与实现
    5.1 引言
    5.2 纸浆悬浮液浓度流量测量装置的总体设计方案
    5.3 超声换能器的设计
    5.4 基于虚拟仪器的纸浆悬浮液浓度流量信号测试平台设计
    5.5 纸浆悬浮液浓度流量测量系统的仪表化研究
    5.6 本章小节
第六章 纸浆悬浮液浓度流量测量实验研究
    6.1 引言
    6.2 非流动状态纸浆悬浮液的超声衰减测量实验
        6.2.1 超声换能器最佳工作频率的标定
        6.2.2 实验测量
    6.3 纸浆悬浮液的浓度流量测量
        6.3.1 流量标定实验
        6.3.2 浓度流量测量实验
    6.4 本章小节
第七章 总结与展望
    7.1 论文完成的主要研究工作
    7.2 进一步的研究目标
参考文献
附录 纸浆悬浮液浓度流量测量系统照片
致谢
攻读博士学位期间发表的学术论文和专利

(9)煤泥水浓度超声检测技术研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
详细摘要
Detailed Abstract
1 引言
    1.1 超声法检测煤泥水浓度的意义
        1.1.1 煤炭的洁净利用
        1.1.2 煤泥水浓度超声检测的重要性
    1.2 煤泥水浓度检测方法研究现状
        1.2.1 烘干法
        1.2.2 浓度壶法
        1.2.3 压差法
        1.2.4 放射性同位素法
        1.2.5 图像处理法
        1.2.6 CCD 测量法
        1.2.7 各检测方法的比较
    1.3 国内外超声法检测浓度研究现状
    1.4 本课题研究的主要内容
    1.5 本章小结
2 超声波在煤泥水中的传播特性及衰减机理研究
    2.1 煤泥水特性
        2.1.1 煤泥水的成分
        2.1.2 煤泥颗粒的水化
        2.1.3 煤泥颗粒的密度
        2.1.4 煤泥颗粒的粒度
        2.1.5 煤泥水的粘度
        2.1.6 煤颗粒的电荷特性
    2.2 超声波特性
        2.2.1 声波的类别
        2.2.2 基本物理量
    2.3 超声波在煤泥水中的传播特性
        2.3.1 声波的散射
        2.3.2 声波的吸收
    2.4 超声波在煤泥水中的衰减机理
        2.4.1 散射衰减
        2.4.2 吸收衰减
    2.5 本章小结
3 煤泥水试样的准备及衰减系数测试方法研究
    3.1 实验仪器
        3.1.1 测试装置总体结构
        3.1.2 超声波收发仪
        3.1.3 换能器
        3.1.4 示波器
        3.1.5 粒度仪
    3.2 衰减系数测试方法
        3.2.1 平面波衰减公式
        3.2.2 衰减系数常见测试法
        3.2.3 本文衰减系数测试法
    3.3 煤泥水试样的制备
        3.3.1 煤泥水的配置
        3.3.2 湿润性实验
    3.4 本章小结
4 影响煤泥水声衰减的主要因素实验研究
    4.1 水中的声衰减及探头间距离的标定
        4.1.1 水中的声衰减
        4.1.2 探头间距离的标定
    4.2 气泡与煤泥水中声衰减的关系研究
        4.2.1 实验方法
        4.2.2 结果分析
    4.3 频率与煤泥水中声衰减的关系研究
        4.3.1 实验方法
        4.3.2 结果分析
    4.4 温度与煤泥水中声衰减的关系研究
        4.4.1 温度与水中声衰减的关系
        4.4.2 温度与煤泥水中声衰减的关系
    4.5 粒径与煤泥水中声衰减的关系研究
        4.5.1 实验方法
        4.5.2 结果分析
    4.6 浓度与煤泥水中声衰减的关系研究
        4.6.1 实验方法
        4.6.2 结果分析
    4.7 煤种与声衰减的关系研究
        4.7.1 实验方法
        4.7.2 结果分析
    4.8 本章小结
5 煤泥水浓度超声检测模型研究
    5.1 典型的悬浮液声衰减模型
        5.1.1 Lamb-Urick声衰减模型
        5.1.2 Epstein声衰减模型
        5.1.3 唐应吾声衰减模型
        5.1.4 声散射衰减经验公式
    5.2 煤泥水试样参数的测定
        5.2.1 试样衰减系数的测量
        5.2.2 试样密度的测量
        5.2.3 体积浓度的计算
        5.2.4 试样的粒度分布的测量
    5.3 基于Lamb-Urick理论模型的数值计算
        5.3.1 数值计算
        5.3.2 结果分析
    5.4 基于Epstein理论模型的数值计算
        5.4.1 数值计算
        5.4.2 结果分析
    5.5 基于唐应吾理论模型的数值计算
        5.5.1 数值计算
        5.5.2 结果分析
    5.6 基于多元回归的浓度检测模型
        5.6.1 模型建立方法研究
        5.6.2 声衰减系数的测量
        5.6.3 煤泥水浓度超声检测模型
    5.7 检测模型的性能评价
        5.7.1 声衰减系数的测量
        5.7.2 检测模型性能评价
    5.8 本章小结
6 煤泥水浓度超声检测系统设计
    6.1 检测系统总体结构设计
    6.2 硬件系统设计
        6.2.1 微处理器
        6.2.2 计算机与单片机接口电路设计
        6.2.3 激发电路设计
        6.2.4 信号处理电路设计
        6.2.5 温度检测及放大电路设计
        6.2.6 发射与接收探头设计
    6.3 软件系统设计
        6.3.1 软件功能分析
        6.3.2 测量单元程序设计
        6.3.3 监控单元程序设计
        6.3.4 监控单元界面设计
    6.4 煤泥水浓度超声检测实验研究
        6.4.1 煤泥水浓度测量实验
        6.4.2 实验结果与分析
        6.4.3 误差分析及解决措施
    6.5 本章小结
7 结论与展望
    7.1 主要结论
    7.2 创新点
    7.3 展望
参考文献
致谢
在校期间发表论文及科研情况

(10)微藻悬浮液中CO2气泡的动力学行为及固碳特性研究(论文提纲范文)

摘要
英文摘要
符号说明
1 绪论
    1.1 概述
    1.2 微藻固碳技术简介
    1.3 微藻悬浮液中的两相流动
    1.4 两相流动对CO2传递的影响
    1.5 两相流动对微藻分布和生长的影响
    1.6 本课题的主要工作
        1.6.1 已有研究工作的不足
        1.6.2 本文研究内容及结构安排
        1.6.3 本文主要创新点
2 微藻悬浮液中含CO2的静止单气泡的溶解特性
    2.1 引言
    2.2 气泡发生器的结构设计
    2.3 实验材料及方法
        2.3.1 藻种和培养基
        2.3.2 实验系统
        2.3.3 分析方法
    2.4 实验结果及分析
        2.4.1 微藻悬浮液中含CO2气泡的溶解过程
        2.4.2 气泡内初始CO2体积分数的影响
        2.4.3 初始气泡大小的影响
        2.4.4 微藻悬浮液浓度的影响
    2.5 本章小结
3 微藻悬浮液中含CO2的静止单气泡的传输模型
    3.1 引言
    3.2 模型和计算
        3.2.1 物理模型及假设
        3.2.2 气泡大小的演变
        3.2.3 CO2在微藻悬浮液中的溶解和消耗
        3.2.4 性能评价
    3.3 水中含CO2的静止单气泡的传输模型
        3.3.1 模型的验证
        3.3.2 气泡内初始CO2体积分数的影响
        3.3.3 初始气泡大小的影响
    3.4 微藻悬浮液中含CO2的静止单气泡的传输模型
        3.4.1 模型的验证
        3.4.2 微藻悬浮液中含CO2的静止单气泡的溶解过程
        3.4.3 气泡内初始CO2体积分数的影响
        3.4.4 初始气泡大小的影响
        3.4.5 微藻悬浮液浓度的影响
    3.5 本章小结
4 微藻悬浮液中含CO2的单气泡的动力学行为
    4.1 引言
    4.2 实验材料及方法
        4.2.1 藻种和培养基
        4.2.2 实验系统
        4.2.3 分析方法
    4.3 实验结果及分析
        4.3.1 气液界面附近微藻的行为
        4.3.2 气体流量对单气泡动力学行为的影响
        4.3.3 CO2浓度对单气泡动力学行为的影响
        4.3.4 毛细管孔径对单气泡动力学行为的影响
    4.4 本章小结
5 微藻悬浮液中两个CO2气泡聚并的动力学行为
    5.1 引言
    5.2 实验材料及方法
        5.2.1 藻种和培养基
        5.2.2 实验系统
        5.2.3 分析方法
    5.3 实验结果及分析
        5.3.1 气液界面附近微藻细胞的运动及分布
        5.3.2 微藻悬浮液中两气泡聚并的动力学行为
        5.3.3 毛细管中心距对气泡聚并行为的影响
        5.3.4 气体流量对气泡聚并行为的影响
    5.4 本章小结
6 气泡动力学行为对微藻分布和生长特性的影响
    6.1 引言
    6.2 实验材料及方法
        6.2.1 藻种和培养基
        6.2.2 实验系统
        6.2.3 测量方法及评价指标
    6.3 实验结果及分析
        6.3.1 光生物反应器内微藻的分布特性
        6.3.2 CO2浓度对微藻分布和生长特性的影响
        6.3.3 毛细管孔径对微藻分布和生长特性的影响
        6.3.4 气体流量对微藻分布和生长特性的影响
        6.3.5 微藻分布的均匀性对其生长的影响
    6.4 本章小结
7 光生物反应器内微藻的生长及固碳性能
    7.1 引言
    7.2 微藻光生物反应器的结构设计
    7.3 实验材料及方法
        7.3.1 藻种和培养基
        7.3.2 实验系统
        7.3.3 测量方法及评价指标
    7.4 实验结果及分析
        7.4.1 孔径对微藻生长的影响
        7.4.2 孔间距对微藻生长的影响
        7.4.3 入口CO2浓度对微藻生长的影响
        7.4.4 气体流量对微藻生长的影响
    7.5 本章小结
8 结论与展望
    8.1 本文主要结论
    8.2 后续工作展望
致谢
参考文献
附录
    A. 攻读博士期间发表及撰写的论文
    B. 攻读博士期间参研的科研项目
    C. 攻读博士期间获奖目录

四、声波在浓悬浮液中的吸收(论文参考文献)

  • [1]超声波在城市剩余活性污泥中的传输特性的模拟及实验研究[D]. 田红. 重庆大学, 2010(07)
  • [2]声波在浓悬浮液中的传播[J]. 唐应吾,许云先. 声学学报, 1983(04)
  • [3]混浊水的声衰减研究进展及应用前景[J]. 文洪涛,杨燕明,刘贞文,吴凡. 海洋通报, 2008(06)
  • [4]流体中低浓度异质物含量的超声检测原理与应用研究[D]. 朱昌平. 中国矿业大学, 2010(06)
  • [5]超声波矿浆粒度检测的非线性建模研究[D]. 何桂春. 北京科技大学, 2006(05)
  • [6]声波在浓悬浮液中的吸收[J]. 唐应吾. 中山大学学报(自然科学版), 1977(04)
  • [7]声波在纯高岭土悬浮液中的传播[J]. 唐应吾. 声学学报, 1981(03)
  • [8]纸浆悬浮液超声衰减理论及其在浓度流量检测中的应用研究[D]. 姚骏. 上海大学, 2006(04)
  • [9]煤泥水浓度超声检测技术研究[D]. 田金云. 中国矿业大学(北京), 2013(02)
  • [10]微藻悬浮液中CO2气泡的动力学行为及固碳特性研究[D]. 赵莎. 重庆大学, 2015(01)

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在浓缩悬浮液中吸收声波
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