| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 1 绪论 | 第11-19页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第11-12页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第12-17页 |
| 1.2.1 超声波检测技术研究进展 | 第12-13页 |
| 1.2.2 超声衰减理论模型研究进展 | 第13-15页 |
| 1.2.3 超声波在气固两相介质中应用进展 | 第15-17页 |
| 1.3 气固两相流测量面临的困境 | 第17-18页 |
| 1.4 本论文主要研究内容 | 第18-19页 |
| 2 基于拓展耦合相模型的声衰减和声速数值分析 | 第19-33页 |
| 2.1 超声波基本特征量 | 第19-21页 |
| 2.1.1 声压 | 第19页 |
| 2.1.2 声速 | 第19-20页 |
| 2.1.3 声阻抗 | 第20页 |
| 2.1.4 声衰减 | 第20-21页 |
| 2.2 超声波在气固两相介质中衰减模型分析 | 第21-31页 |
| 2.2.1 拓展耦合相模型基本概念 | 第22-24页 |
| 2.2.2 基于拓展耦合相模型的仿真结果分析 | 第24-25页 |
| 2.2.3 基于瑞利理论的散射衰减研究 | 第25-28页 |
| 2.2.4 气固两相介质中声衰减和声速变化关系研究 | 第28-31页 |
| 2.3 本章小结 | 第31-33页 |
| 3 超声换能器结构仿真及特性研究 | 第33-49页 |
| 3.1 气体压电超声换能器工作原理及性能参数 | 第33-35页 |
| 3.1.1 压电效应原理 | 第33页 |
| 3.1.2 压电超声换能器基本结构 | 第33-35页 |
| 3.1.3 压电超声换能器主要性能参数 | 第35页 |
| 3.2 基于Comsol的压电超声换能器的结构仿真 | 第35-40页 |
| 3.2.1 数学模型分析 | 第37页 |
| 3.2.2 几何模型的建立 | 第37-38页 |
| 3.2.3 材料参数设置 | 第38-39页 |
| 3.2.4 边界条件及物理场 | 第39页 |
| 3.2.5 超声换能器的特征频率及振动模态分析 | 第39-40页 |
| 3.3 压电超声换能器频域特性仿真研究 | 第40-45页 |
| 3.3.1 数学模型分析 | 第40-41页 |
| 3.3.2 物理模型建立 | 第41-42页 |
| 3.3.3 边界条件设置 | 第42-43页 |
| 3.3.4 特征频率下传播模型分析 | 第43-45页 |
| 3.4 表面磨损对压电超声换能器性能影响分析 | 第45-48页 |
| 3.4.1 不同磨损程度下换能器特征频率变化研究 | 第45-46页 |
| 3.4.2 压电换能器表面磨损对声场影响分析 | 第46-48页 |
| 3.5 本章小结 | 第48-49页 |
| 4 气固两相介质超声衰减和声速特性实验研究 | 第49-77页 |
| 4.1 声衰减和声速实验方案设计 | 第49-55页 |
| 4.1.1 超声换能器驱动系统 | 第51-52页 |
| 4.1.2 信号滤波装置 | 第52页 |
| 4.1.3 数据采集系统选型 | 第52-54页 |
| 4.1.4 数据坏值剔除 | 第54-55页 |
| 4.2 声衰减实验系统测量误差分析 | 第55-59页 |
| 4.2.1 环境因素造成的误差 | 第55-57页 |
| 4.2.2 系统误差分析 | 第57-58页 |
| 4.2.3 实验操作误差的修正 | 第58-59页 |
| 4.3 纯空气中声衰减特性研究 | 第59-61页 |
| 4.4 自然堆积下颗粒粒径对声衰减影响研究 | 第61-70页 |
| 4.4.1 堆积层固相体积浓度测量 | 第61-63页 |
| 4.4.2 超声频率22KHz时颗粒粒径对声衰减系数的影响实验研究 | 第63-66页 |
| 4.4.3 超声频率40KHz时颗粒粒径对声衰减系数的影响实验研究 | 第66-68页 |
| 4.4.4 超声频率75KHz时颗粒粒径对声衰减系数的影响实验研究 | 第68-70页 |
| 4.5 自然堆积下超声频率对声衰减影响研究 | 第70-71页 |
| 4.6 自然堆积下颗粒粒径对声速的影响分析 | 第71-73页 |
| 4.7 分层堆积下颗粒粒径对声衰减影响研究 | 第73-76页 |
| 4.8 本章小结 | 第76-77页 |
| 5 结论与展望 | 第77-79页 |
| 5.1 结论 | 第77-78页 |
| 5.2 展望 | 第78-79页 |
| 致谢 | 第79-80页 |
| 参考文献 | 第80-85页 |
| 附录 | 第85页 |
