基于溫度場反演混合液體黏性系數(shù)及液體成分檢測方法的研究.pdf

1、混合液體熱物性及成分的在線檢測不僅是理論上的難題，在工程上也是一個(gè)亟待解決的問題。特別如非共沸混合工質(zhì)，由于其變溫特性在工業(yè)上更難實(shí)現(xiàn)其組分的檢測。如何實(shí)現(xiàn)對混合工質(zhì)熱物性及成分檢測迫在眉睫，因此本文嘗試應(yīng)用反問題方法根據(jù)測量的溫度信息實(shí)現(xiàn)混合工質(zhì)的組分檢測問題。
　　非共沸混合工質(zhì)的組分反演研究主要分為混合工質(zhì)的熱物性反演和組分反演兩部分。本文選取流動流體的黏性系數(shù)作為熱物性的反演目標(biāo)，利用實(shí)驗(yàn)手段容易測得模型內(nèi)部某些位置的溫度

2、值，應(yīng)用Levenberg-Marquardt方法反復(fù)求解傳熱微分方程反演得到流體混合物的黏性系數(shù)值。根據(jù)目前已有混合流體熱物性參數(shù)的經(jīng)驗(yàn)、半經(jīng)驗(yàn)擬合公式，帶入混合物的黏性系數(shù)和單質(zhì)組分的黏性系數(shù)值，再次使用反問題方法求解出組分信息。實(shí)驗(yàn)中涉及的液體并不是都有已知的經(jīng)驗(yàn)半經(jīng)驗(yàn)的擬合公式，本文還對這些液體補(bǔ)充了計(jì)算公式，并建立了樣機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證，結(jié)果表明基于傳熱學(xué)反問題方法反演層流流體混合物組分的理論是可行的，在合理的初始輸入值下反演誤差

3、可以控制在5.56％以內(nèi)。
　　為了給出應(yīng)用范圍更為廣范的檢測方法，本文嘗試了由層流向湍流流態(tài)的跨越，給出了檢測湍流流體溫粘系數(shù)的理論方法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，利用L-M方法和變物性修正后的混合長度理論以及局部溫度測量信息，能夠?qū)A管充分發(fā)展區(qū)進(jìn)行對流換熱的湍流流體熱物性參數(shù)（黏性系數(shù)）進(jìn)行有效的反演。
　　以傳熱學(xué)反問題方法和傳熱微分方程為基礎(chǔ)，實(shí)驗(yàn)測量的溫度信息為原始輸入數(shù)據(jù)，液體的黏性系數(shù)作為反演的目標(biāo)熱參數(shù)，依據(jù)熱參數(shù)與組