什么是PDPA?

相位多普勒粒子分析仪(PDPA)简介

测量原理

相位多普勒粒子分析仪(PDPA)顾名思义是利用多普勒效应来测量运动粒子的相关特性。它是由激光多普勒测速仪(LDV)发展而来,已有近二十年的历史。

相位多普勒粒子分析仪的基本光学原理是洛伦兹-米氏散射理论,一般包括激光器、入射光学单元、接收光学单元、信号处理器和数据处理系统。和声波的多普勒效应一样,光源和物体的相对运动也有多普勒效应。在相位多普勒粒子分析仪中,速度信息是通过运动粒子的散射光和照射光之间的频率差获得的,粒子尺寸是通过分析球形粒子通过激光测量体反射或折射的散射光引起的相移来确定的。

仪器配置

该仪器是美国Aerometrics公司生产的二维相位多普勒粒子分析仪。配备320mw氩离子风冷激光器、激光耦合器、RSA信号分析仪、数据处理系统、激光发射器和接收器等。长度为10m的激光传输光纤和国产三维坐标框架使仪器对不同测试模型具有很强的适应性。一般来说,它的速度范围是-90 ~ 283 m/s,可测粒径范围是0.5 ~ 90?0?8m,而这个范围可以通过更换透射镜头来扩大。

应用和成就

相位多普勒粒子分析仪最早用于测量喷雾流量,后来逐渐扩展到射流火焰和两相湍流的研究,最近在气固流化床动力学的研究中得到了很好的应用。由于光学的限制,目前只能用于固体浓度较低的环境。但由于相位多普勒粒子分析仪能够提供丰富、定量、实时的两相流信息,测量精度高,逐渐成为研究多相动态流动特性的有力工具。

该仪器已用于我们实验室测量二维床不同截面上气固两相的轴向和横向速度、颗粒直径、颗粒数密度、局部瞬时颗粒速度和颗粒直径。获得了提升管内局部气固滑移速度截面分布的详细特性,表观操作气速和颗粒浓度对提升管内气固两相流动的影响,以及局部颗粒团运动和单颗粒分散运动的微观不均匀特性。目前,该仪器正用于气固循环流化床稀相区颗粒团聚的研究。