氣/固/液混合多相流流型/流量精準檢測系統(tǒng)
本成果基于先進材料技術、微納制造工藝的電容式微機械超聲傳感器(CMUT)與壓阻式MEMS壓力傳感器,信號處理智能算法、無線信號傳輸及微系統(tǒng)集成的多項研究成果,進行了跨尺度多相流濃度與超聲衰減及壓力分布的物理場耦合譜圖像數(shù)值模型,優(yōu)化超聲/壓力頻率、功率及尺度等多參數(shù)設計,構建了陣列式多頻譜超聲-壓力融合RMF瞬態(tài)濃度計算方法,實現(xiàn)多維、多參數(shù)RMF流型辨識與流量在線監(jiān)測能力,設計RMF濃度超聲-壓力融合檢測微系統(tǒng),形成了“氣固兩相粉塵擴散濃度”“氣液兩相冷凝劑加注質(zhì)量”在線監(jiān)測解決方案。
一、項目分類
關鍵核心技術突破
二、技術分析
氣/固/液多相流混合現(xiàn)象廣泛存在于工業(yè)生產(chǎn)中,北京理工大學婁文忠教授團隊針對當前工業(yè)粉塵爆炸、粉塵防護、新冠疫苗低溫貯藏裝置的冷凝劑高效安全加注,推進國家“公共安全”“節(jié)能減排”重大需求,創(chuàng)新性提出超聲-壓力復合的氣/固/液混合多相流流型/流量精準檢測微系統(tǒng)的研制。
基于先進材料技術、微納制造工藝的電容式微機械超聲傳感器(CMUT)與壓阻式MEMS壓力傳感器,信號處理智能算法、無線信號傳輸及微系統(tǒng)集成的多項研究成果,進行了跨尺度多相流濃度與超聲衰減及壓力分布的物理場耦合譜圖像數(shù)值模型,優(yōu)化超聲/壓力頻率、功率及尺度等多參數(shù)設計,構建了陣列式多頻譜超聲-壓力融合RMF瞬態(tài)濃度計算方法,實現(xiàn)多維、多參數(shù)RMF流型辨識與流量在線監(jiān)測能力,設計RMF濃度超聲-壓力融合檢測微系統(tǒng),形成了“氣固兩相粉塵擴散濃度”“氣液兩相冷凝劑加注質(zhì)量”在線監(jiān)測解決方案。
該方案采用了多項先進的專利技術,具有體積小、功耗低、精度高、響應速度快等特點,當前已有相關實驗數(shù)據(jù)支撐,同時結(jié)合無線組網(wǎng)技術及物聯(lián)網(wǎng)技術,具備構建“粉塵爆炸評估系統(tǒng)”“冷凝劑遠程監(jiān)測”條件。
北京理工大學
2022-08-17