![濃相氣固分選流態(tài)化非穩(wěn)定性研究_第1頁(yè)](http://file2.renrendoc.com/fileroot_temp3/2021-3/14/5d4f7462-5280-4787-ab31-b95c56e4d055/5d4f7462-5280-4787-ab31-b95c56e4d0551.gif)
![濃相氣固分選流態(tài)化非穩(wěn)定性研究_第2頁(yè)](http://file2.renrendoc.com/fileroot_temp3/2021-3/14/5d4f7462-5280-4787-ab31-b95c56e4d055/5d4f7462-5280-4787-ab31-b95c56e4d0552.gif)
![濃相氣固分選流態(tài)化非穩(wěn)定性研究_第3頁(yè)](http://file2.renrendoc.com/fileroot_temp3/2021-3/14/5d4f7462-5280-4787-ab31-b95c56e4d055/5d4f7462-5280-4787-ab31-b95c56e4d0553.gif)
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1、濃相氣固分選流態(tài)化非穩(wěn)定性研究煤炭資源在全世界能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中占據(jù)著重要的地位。在未來(lái)的二十年內(nèi)煤炭資源仍將是推動(dòng)世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步的重要?jiǎng)恿?。我?guó)是世界煤炭生產(chǎn)和消費(fèi)第一大國(guó), 低品質(zhì)煤炭大規(guī)模分選提質(zhì)是我國(guó)煤炭工業(yè)可持續(xù)發(fā)展亟待解決的重大難題。流態(tài)化干法分選技術(shù)以其分選精度高、處理量大、不需要水以及工業(yè)應(yīng)用潛力大等優(yōu)勢(shì)受到全世界廣泛關(guān)注。然而流態(tài)化干法分選過(guò)程, 尤其是濃相氣固分選流態(tài)化過(guò)程的非穩(wěn)定性和復(fù)雜性機(jī)制尚不明確 , 缺乏高效可靠的濃相氣固分選流態(tài)化過(guò)程穩(wěn)定性調(diào)控機(jī)制,嚴(yán)重制約濃相氣固分選流態(tài)化的工業(yè)化和大型化應(yīng)用。本論文針對(duì)濃相氣固分選流態(tài)化過(guò)程非穩(wěn)定性機(jī)制, 運(yùn)用實(shí)驗(yàn)測(cè)量分析
2、、統(tǒng)計(jì)理論分析、熵值理論及非穩(wěn)定性指數(shù)推導(dǎo)、混沌系統(tǒng)分析以及非穩(wěn)定性熵值定量評(píng)價(jià)等方法對(duì)濃相氣固分選流態(tài)化非穩(wěn)定性進(jìn)行全面研究。研究設(shè)計(jì)了濃相氣固分選流態(tài)化過(guò)程壓強(qiáng)波動(dòng)及壓差波動(dòng)測(cè)量系統(tǒng), 實(shí)現(xiàn)了對(duì)濃相氣固分選流態(tài)化過(guò)程中床層壓降信號(hào)的實(shí)時(shí)測(cè)量和分析。針對(duì)濃相高密度氣固流化床中復(fù)雜組成的物料性質(zhì), 重點(diǎn)分析床層磁鐵礦粉顆粒的不同靜止堆積形態(tài)以及各種形態(tài)可能對(duì)濃相氣固分選流態(tài)化過(guò)程的影響。探索了在床層臨界流態(tài)化狀態(tài), 床層中最大靜摩擦力對(duì)床層流化特性的影響。揭示濃相氣固臨界流態(tài)化狀態(tài)下, 床層與流化床壁面以及顆粒與顆粒之間的靜摩擦力對(duì)床層流化特性的影響。以示蹤顆粒球體分析濃相氣固分選流態(tài)化過(guò)程中
3、床層上表面示蹤球體的速度及位置變化情況 , 同時(shí)探索和記錄在濃相氣固分選流態(tài)化過(guò)程床層上表面多球體的運(yùn)動(dòng)特征。通過(guò)擬合得到顆粒球體的速度概率分布函數(shù), 揭示濃相高密度氣固流化床分選過(guò)程中氣泡的不穩(wěn)定特性及氣泡的不均勻破裂機(jī)制。從顆粒固體、顆粒液體及顆粒氣體等不同角度分析統(tǒng)計(jì)系綜在濃相氣固分選流態(tài)化不同階段的應(yīng)用情況, 從統(tǒng)計(jì)系綜的角度分析濃相氣固分選流態(tài)化過(guò)程不同階段的特征與區(qū)別。將濃相氣固流態(tài)化過(guò)程定義為顆粒液體階段, 且床層呈現(xiàn)似流體性質(zhì)并伴隨著氣泡的產(chǎn)生和破裂。定量分析和表征床層顆粒復(fù)雜相互作用過(guò)程中, 流態(tài)化混沌系統(tǒng)的信息流失情況及非穩(wěn)定性結(jié)構(gòu)特征, 性質(zhì)和形成機(jī)理。結(jié)合熱力學(xué)熵和信息
4、熵的概念對(duì)濃相氣固流態(tài)化系統(tǒng)的混沌特性進(jìn)行分析, 通過(guò)不同角度對(duì)系統(tǒng)的熵值變化進(jìn)行探索。結(jié)合濃相氣固分選流態(tài)化過(guò)程的特點(diǎn), 提出了關(guān)于濃相氣固分選流態(tài)化過(guò)程熵增計(jì)算求解思路 , 得到描述濃相氣固分選流態(tài)化過(guò)程中熱力學(xué)熵及Kolmogorov 熵的計(jì)算公式 , 為深入研究濃相氣固分選流態(tài)化過(guò)程的混亂程度及信息流失程度提供參考。 提出并推導(dǎo)濃相氣固分選流態(tài)化過(guò)程非穩(wěn)定性評(píng)價(jià)指數(shù)。結(jié)合非穩(wěn)定性評(píng)價(jià)指數(shù) , 能夠?qū)庀鄽夤谭诌x流態(tài)化過(guò)程均勻穩(wěn)定性進(jìn)行定量表征。擴(kuò)展非穩(wěn)定性指數(shù)的應(yīng)用范圍, 探索非穩(wěn)定性指數(shù)在濃相氣固分選流態(tài)化分選煤炭結(jié)果評(píng)估中的應(yīng)用, 取得了較好的評(píng)價(jià)效果。采用壓降測(cè)量?jī)x測(cè)量流態(tài)化過(guò)程
5、中床體壓強(qiáng)的波動(dòng)。借助自主設(shè)計(jì)的壓降信號(hào)低通濾波器對(duì)得到的壓降波動(dòng)信號(hào)進(jìn)行降噪, 得到濃相氣固分選流態(tài)化壓降波動(dòng)信號(hào)。分析壓力波動(dòng)信號(hào)數(shù)據(jù)表征濃相高密度氣固流化床的非穩(wěn)定性結(jié)構(gòu)特征。通過(guò)分析壓降波動(dòng)信號(hào) , 確定壓降波動(dòng)信號(hào)重構(gòu)相空間維度, 重構(gòu)壓降波動(dòng)相空間吸引子 , 計(jì)算壓降波動(dòng)信號(hào)最大Lyapunov 指數(shù)及熵值 , 分析流態(tài)化過(guò)程中信息能量耗散和信息流失 ( 熵增加 ) 機(jī)制 , 驗(yàn)證了濃相氣固分選流態(tài)化過(guò)程的混沌特性。借助混動(dòng)系統(tǒng)分析方法 , 提出以濃相氣固分選流態(tài)化過(guò)程壓降波動(dòng)熵值為主,近似熵值與樣品熵值為輔助的濃相氣固分選流態(tài)化過(guò)程非穩(wěn)定性定量分析表征方法 , 為濃相氣固分選流態(tài)化的工業(yè)化和大型化應(yīng)用過(guò)程中非穩(wěn)定性調(diào)控提供參考。利用半工業(yè)化濃相氣固分選流態(tài)化實(shí)現(xiàn)了對(duì)入選大顆粒和中等顆粒煤炭(-50+10mm)的有效分選 , 得到分選可能性偏差E 值分別為 0.055g/cm3 和0.060g/cm3, 分選精度高。通過(guò)試驗(yàn)測(cè)量半工業(yè)濃相氣固分選流態(tài)化分選煤炭過(guò)程中床層壓降波動(dòng)信號(hào)以及實(shí)驗(yàn)室濃相氣固流態(tài)化過(guò)程壓降波動(dòng)信號(hào), 運(yùn)用 Long Short-TermMemory(LSTM)循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)
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