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油品含水率在线测量系统的研究

作　者: 陈卫民
导　师: 丁振荣；杨祥龙
学　校: 浙江大学
专　业: 测试计量技术及仪器
关键词: 在线测量系统多相流动体系水两相流流动结构两相流动稳定性准则基本方程基本分析方法介电常数两相流型
分类号: TH83
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
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引　用: 5次
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内容摘要

随着科学技术的迅速发展，多相流动体系在国民经济和人类生活的地位日益重要，而多相流动体系中又以两相流动体系最为普遍。本文从实际工程需要出发，查阅并继承了前人研究的理论成果，运用两相流动基本分析方法，进一步对油品含水测量进行深入研究，结合当前成熟的计算机技术，成功研制出将油品含水率测量系统。实验结果表明，本文介绍的研究成果是有较大现实意义的。本文的主要内容包括： 1、介绍了油品含水率测量手段的历史、现状，阐述了油品含水率测量意义。 2、介绍了两相流的基本概念、两相流的基本方程及解析模型基本方程。 3、深入研究了油、水两相流动因所处的流动条件不一而具有多种流动结构，即流型。由于油、水粘度差异比较大。不同的油水流动结构具有不同的流变特征，油、水两相流型也就成了影响压降的重要因素。根据管内油、水两相流流型特征，建立了新的油、水两相管流流型的转换准则。它包括：分层流型的稳定性准则、分散流型和混合流型的转换边界及反相界线。 4、研究了油、水混合物介电常数随油、水体积百分比的变化规律，以及变介电常数式电容传感器设计原理及机械设计。 5、详细介绍了油品含水率测量系统硬件、软件以及上位机设计过程。并给出实验室测试结果，误差分析。 6、介绍了本测量系统在实际应用场合高速轧机润滑系统中的应用，包括设备安装，测试。 7、总结了本测量系统的不足，为进一步研究者提供相关建议。结果表明，油品含水率测量系统性能稳定可靠，精度能满足工程要求。具有广泛的工程应用前景。

全文目录

第一章绪论  9-15
  1.1 课题概述  9-10
  1.2 国内外发展动态和现状  10-13
    1.2.1 电容含水率计  11
    1.2.2 电导含水率计  11-12
    1.2.3 微波含水率计  12-13
  1.3 课题研究的任务和内容  13-15
    1.3.1 研究任务  13
    1.3.2 研究内容  13-15
第二章两相流动的基本分析方法  15-27
  2.1 两相流概述  15-16
  2.2 两相流基本方程  16-21
    2.2.1 均相模型  18
    2.2.2 分相模型  18-21
  2.3 两相流解析模型基本方程  21-27
第三章油、水两相流流型及流型转换研究  27-40
  3.1 油、水两相流流型研究  27-30
    3.1.1 流型的划分  27-28
    3.1.2 油、水两相流型特征的影响因素  28-30
  3.2 油、水两相流流型转换研究  30-40
    3.2.1 分层流流型的稳定性准则  30-35
    3.2.2 分散流型的稳定性准则  35-40
第四章变介电常数电容传感器研究  40-50
  4.1 油、水混合物相对介电常数的变化研究  40-41
  4.2 变介电常数式电容传感器模型分析  41-43
  4.3 低速流体通过电容传感器含水测量原理  43-45
  4.4 电容传感器的等效电路及参数对特性影响分析  45-50
第五章油品含水率在线测量系统的研制  50-78
  5.1 系统概述  50-51
  5.2 油品含水率测量系统电容传感器机械设计  51-53
  5.3 下位机系统总体设计思路  53-54
  5.4 信号处理技术  54-72
    5.4.1 电容电压转换设计  54-57
    5.4.2 下位机硬件设计  57-64
    5.4.3 下位机软件设计  64-67
    5.4.4 油、水混合物随温度变化的补偿措施  67-69
    5.4.5 实验结果及误差分析  69-72
  5.5 上位机软件设计及功能  72-78
    5.5.1 通讯协议约定  72-75
    5.5.2 上位机软件设计及功能介绍  75-78
第六章油品含水率在线测量系统在工程上的应用  78-82
  6.1 油品含水率测量系统的安装要求  78-79
  6.2 油品含水率测量系统在高速轧机润滑系统的应用  79-82
第七章结论与建议  82-84
  7.1 结论  82
  7.2 进一步研究的建议  82-84
参考文献  84-88

油品含水率在线测量系统的研究

内容摘要

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