基于超声的高浓度浆液两相流粒径在线测量

作者：张世玮; 李玉宇; 孟磊; 宁翔; 苏明旭^*

来源：化工进展, 2023, 1-13.

DOI：10.16085/j.issn.1000-6613.2023-0954

• 浆液
• 两相流
• 超声
• 粒径分布
• 测量

近年来颗粒粒径测量问题受到了国内外的广泛研究，其中高浓度两相流的在线测量越来越成为关注的焦点。为测量石灰石浆液在流动过程中的颗粒粒径分布，由超声在线测量装置获得质量浓度10%～40%浆液在不同时间的超声衰减谱。根据Harker & Temple和BLBL散射叠加模型预测，结合基于最优正则化的加权非负最小二乘算法（ORT-WTLS）计算浆液粒径分布。结果表明：由不同粒径理论衰减谱和10dB含噪衰减谱计算的颗粒直径与设定值的相对误差均小于5%。衰减系数并非随浆液浓度线性递增，表明Harker & Temple和BLBL非线性模型适用于高浓度浆液体系的理论预测。使用ORT-WTLS算法对浆液实验衰减谱中的测量误差作加权处理并计算颗粒粒径分布，其测量结果与图像法基本吻合，动态测量误差小于7%。因此结合实验超声衰减谱、颗粒测量的非线性声学理论模型及ORT-WTLS反演算法可准确计算高浓度浆液的颗粒粒径分布。

• 单位
  上海理工大学