在日常生活中存在著大量多相流動(dòng)現(xiàn)象,作為多相流的一大主要分支,兩相流普遍存在于石油、電力、核能等工業(yè)生產(chǎn)過程中,并以其傳熱傳質(zhì)速率、動(dòng)量損失、壓力梯度、氣相含率等參數(shù)嚴(yán)重影響著工業(yè)生產(chǎn)的效率和安全。由于兩相流的流型及動(dòng)力學(xué)特性與其參數(shù)息息相關(guān),因此,通過不同的分析方法對(duì)兩相流不同流型進(jìn)行特征表征和識(shí)別研究具有重要的意義。本文分別從分形理論和熵理論兩個(gè)角度分別對(duì)流型特征進(jìn)行了提取和識(shí)別,主要工作如下:（1）根據(jù)氣液兩相流系統(tǒng)的非線性特性,本文引入在非線性分析中效果顯著的分形理論來刻畫兩相流流型信號(hào)的分形特征。通過比較幾種傳統(tǒng)分形維數(shù)方法的優(yōu)缺點(diǎn),采用表現(xiàn)特征更加全面且計(jì)算簡單的網(wǎng)格維數(shù)估計(jì)方法。通過分析不同采樣周期的信號(hào),獲得不同信號(hào)的分形維數(shù),并根據(jù)其大小識(shí)別不同的信號(hào)。本文以兩相流系統(tǒng)為研究對(duì)象,通過分形的特征參數(shù)表征不同流型電導(dǎo)波動(dòng)信號(hào)的分形性質(zhì),結(jié)果顯示該理論能夠?qū)Σ煌牧餍托盘?hào)進(jìn)行有效識(shí)別。（2）針對(duì)基于盒維數(shù)分形理論對(duì)信號(hào)覆蓋不均勻從而影響維數(shù)精度的問題,提出基于數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)的分形維數(shù)方法來提取流型信號(hào)的分形特征。本文選用扁平型結(jié)構(gòu)元素來探索流型信號(hào)的細(xì)節(jié)和特征,能高效地刻畫和... 

【文章來源】：青島科技大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：93 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

垂直上升管道中氣液兩相流流型Fig.2-1Gas-liquidtwo-phaseflowpatterninaverticallyrisingpipe

青島科技大學(xué)研究生學(xué)位論文11泡狀流通常在氣流速度較低時(shí)發(fā)生，氣相含率很低，流體本身的能量較小，采集到的電導(dǎo)波動(dòng)信號(hào)類似于隨機(jī)信號(hào)，并且信號(hào)幅度非常低。由于液體流動(dòng)的不穩(wěn)定性，兩相流的電導(dǎo)波動(dòng)信號(hào)具有間歇的峰值和高振幅。段塞流比泡狀流流速更大，因此氣相含率也增長很多，采集的電導(dǎo)波動(dòng)信號(hào)能量變大，頻帶范圍變寬。繼續(xù)加大氣相的流速和流量，氣相和液相之間碰撞加劇，產(chǎn)生高頻成分更明顯的混狀流。當(dāng)管內(nèi)的氣塞和液塞上升時(shí)，由于重力的作用，液塞下降并與下一時(shí)刻的流入流碰撞，導(dǎo)致它在管內(nèi)上下交替振動(dòng)，表現(xiàn)出電導(dǎo)信號(hào)的不規(guī)則性和混沌性，與泡狀流流型相似。然而，與泡狀流流型相比，混狀流流型擁有比較高的振幅和較弱的隨機(jī)性。（a）（b）（c）圖2-2三種典型的氣液兩相流流型電導(dǎo)波動(dòng)信號(hào)Fig.2-2Threetypicalflowpatternconductancefluctuationsignalsofgas-liquidtwo-phaseflow

基于分形理論和熵理論的氣液兩相流流型特征提取和識(shí)別研究30圖3-3正弦波維數(shù)計(jì)算圖Fig.3-3Sinewavedimensioncalculationchart表3-2余弦波分維計(jì)算表Table3-2CosinewavefractalcalculationtabletkYX0.0001163849.27579.21030.000281928.58268.51720.000440967.88947.82400.000820487.19637.13090.001610246.50316.43780.00325125.81005.74460.00642565.11685.05150.01281284.42374.35830.0256643.73053.66520.0512323.03742.97200.1024162.34422.27890.204881.65111.58570.409640.95790.8926


本文編號(hào)：3272569