顶吹气体搅拌气液混合过程流型可视化和非线性分析（英文）

摘要

在顶吹气体搅拌混合体系中,气液两相流的混合效果评价是测试领域的难点之一,特别是在使用模型法研究冶金熔池顶吹的过程中。为了评估气液两相流的混合效果,提出基于电容层析成像（ECT）的气相色谱模拟来观察流型并分析混合特征。建立气体顶吹搅拌试验台,气相选择空气,液相选用合成导热油。使用ECT Instruments Ltd（UK）的电容层析成像设备对顶吹搅拌过程进行测量及成像。运用MATLAB程序对气液混合区域进行特征识别,获得气液两相的流型分布。运用"three-state-test（3ST）"方法对气液混合过程进行混沌检测;运用"腐蚀化计盒维数"法处理图像,得到气液搅拌的混均时间。结果表明,利用电容层析成像技术可对气液混合体系进行流型可视化和混匀时间量化。