聲波法檢測(cè)爐內(nèi)氣體速度場(chǎng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究.pdf

1、爐內(nèi)空氣動(dòng)力場(chǎng)是決定鍋爐安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要因素，但大型鍋爐爐膛空氣動(dòng)力場(chǎng)的測(cè)量一直以來(lái)沒(méi)有一種快速有效的檢測(cè)方式，更沒(méi)有在線的檢測(cè)技術(shù)。一些種傳統(tǒng)方法明顯手段繁瑣，耗時(shí)耗力，而且精度不高。聲波法檢測(cè)速度場(chǎng)是一種非接觸式的、全場(chǎng)測(cè)量方式，具有成本低，測(cè)量周期短等優(yōu)點(diǎn)，并有望實(shí)現(xiàn)鍋爐速度場(chǎng)的在線監(jiān)測(cè)。目前作者所在課題組已建立起了鍋爐速度場(chǎng)檢測(cè)冷態(tài)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，能夠較準(zhǔn)確的檢測(cè)出冷態(tài)模擬四角切圓鍋爐速度切圓的位置，及速度分布基本情況。本文作者在

2、前人的研究基礎(chǔ)上，對(duì)冷態(tài)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)裝置進(jìn)行了改進(jìn)，以適應(yīng)熱態(tài)條件的高溫，高腐蝕，高噪聲的環(huán)境要求。為聲學(xué)檢測(cè)鍋爐速度場(chǎng)的工業(yè)應(yīng)用打下基礎(chǔ)。
　　 冷態(tài)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)采用的是電動(dòng)線圈式喇叭，通過(guò)信號(hào)發(fā)聲器向其輸送信號(hào)使其發(fā)聲。雖然經(jīng)過(guò)信號(hào)放大器放大發(fā)聲強(qiáng)度能達(dá)120分貝，但鍋爐爐膛的高溫、高腐蝕、高噪聲的環(huán)境，仍然難以滿足熱態(tài)實(shí)驗(yàn)要求。而氣動(dòng)聲源結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，用特制金屬材料制成，能夠耐高溫、高腐蝕環(huán)境，而且發(fā)聲效率高，強(qiáng)度大。很多學(xué)者認(rèn)為氣動(dòng)

3、聲源應(yīng)用于爐內(nèi)聲學(xué)檢測(cè)的可取性。因此，本文嘗試著用氣動(dòng)聲源來(lái)取代以前的電動(dòng)聲源，先后采用了四種結(jié)構(gòu)形式的氣動(dòng)聲源裝置，并對(duì)其聲信號(hào)進(jìn)行了分析，經(jīng)對(duì)比發(fā)現(xiàn)共振腔哨發(fā)聲強(qiáng)度度大，發(fā)聲頻率在1000-7000赫茲，高于爐膛背景噪聲頻率，并且信號(hào)相關(guān)特性良好。
　　 以共振腔哨作為系統(tǒng)聲源裝置，在實(shí)驗(yàn)室條件下進(jìn)行了單路徑的聲傳播時(shí)間測(cè)量實(shí)驗(yàn)，將實(shí)驗(yàn)室采集信號(hào)疊加鍋爐爐膛噪聲以模擬現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)信號(hào)。通過(guò)多次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)工作穩(wěn)定。但隨著路徑長(zhǎng)