浆液浓度和流动模式作为多相流中基本的流体力学参数,对聚合反应器的设计和操作条件的优化都非常重要。本文运用声发射检测技术对搅拌釜中的浆液浓度、环管流化床复合反应器中的浆液浓度和流动模式进行了研究。通过研究反应器壁面颗粒的运动活跃程度,并把声发射信号的特征参数与浆液浓度和流动模式相关联,实现了聚合反应器中浆液浓度和流型的检测。本论文主要的创新性工作包括: 1.利用声发射检测技术,结合小波分解以及固体和液体碰撞壁面产生不同频率的声发射信号机理,建立了搅拌釜中浆液浓度的预测模型E—C_s模型和R—C_s模型,模型可以定量描述特征频段的声发射信号的能量值或能量分率值随浆液浓度和搅拌转速的变化规律。E—C_s模型适用于搅拌釜中当颗粒完全悬浮时,近壁上流区的浆液浓度的测定。R—C_s模型适用于搅拌釜中当颗粒完全悬浮时,任意位置的浆液浓度的测定,该模型也可以适用于其它体系中浆液浓度的测定。以水和沙子体系为例,对E—C_s模型进行验证,模型计算值与实验值的平均相对误差为7.62%。以正己烷和聚乙烯体系为例,对R—C_s模型进行验证,模型计算值与实验值的平均相对误差为23.4%。以工业聚合反应器中正己烷和聚乙烯体系为例,对R—C_s模型进行验证,模型计算值与实验值的平均相对误差为43%。实验结果表明,声发射检测技术能快速、准确地实现浆液浓度的在线检测。 2.以水和玻璃珠体系为例,结合小波分解以及固体和液体碰撞壁面产生不同频率的声发射信号机理,利用声发射检测技术考察了当环管中流速为7 m·s^-1,反应器的表观浆液浓度为0～0.135 g·cm^-3时,环管流化床复合反应器中的声发射信号与浆液流速和浆液浓度之间的关系。实验发现,频率在10 KHz以上的峰是固体颗粒所产生的信号峰。对声发射信号进行八尺度的小波分解,取声发射信号特定频段的能量分率值进行分析。实验结果表明,流化床中的高浓区、环管中的声发射信号特定频段的能量分率值与表观浆液浓度之间均存在一一对应的函数关系,通过分析声发射信号特定频段的能量分率值,可以实现浆液浓度的检测。