槽式孔板和旋進漩渦的低含液率兩相流測量特性研究.pdf

1、低含液氣液兩相流廣泛存在于現(xiàn)代工業(yè)生產中，其流型識別與流量計量技術一直是一項技術難題。近年來，國內外諸多研究機構及其研究人員都致力于此項技術的攻關。中國石油大學（華東）自動化系致力于開發(fā)一種新型低成本氣液兩相流量計，儀表硬件構成已設計完成，并進行了室內和現(xiàn)場實驗，取得了大量的實驗數(shù)據(jù)。本文在此基礎上，對實驗數(shù)據(jù)進行分析處理，為兩相流流型識別及流量計量提供算法基礎。 本文第一部分論述了獨立成分分析技術（ICA）在兩相流中的應用研究

2、。首先系統(tǒng)介紹了ICA技術的數(shù)學描述，基本假設，基本原理，以及經(jīng)典的分析方法及判據(jù)，重點介紹了FastICA算法，并對仿真信號進行分解。然后應用ICA技術，將分別將上、下游混合信號分解成相對簡單的獨立信號，結合時延估計的方法，獲得渡越時間，從而得到相關流速。同時由于此方法在一定程度上具有濾波作用，因此它能夠抑制兩相流測量信號的干擾噪聲，并且能夠較好地保持兩相流測量信號的基本特征。本文據(jù)此提取旋進漩渦入口處到喉部的差壓和槽式孔板兩種差壓信

3、號中非高斯性最強的獨立成分，對其特征進行比較，并探索了當兩相流分相流量發(fā)生變化時，兩種差壓均值的變化情況。 本文第二部分通過對旋進漩渦信號的分析，探索旋進漩渦流量計的兩相流計量特性。一方面研究了旋進漩渦信號的渦流進動頻率與流量的關系。首先探討了旋進漩渦信號的主頻和次主頻的物理意義及其與單相流量間的關系。在此基礎上，總結了兩相流工況下渦流進動主頻率的偏移規(guī)律，研究了在不同流型下渦流進動主頻率與分相流量之間的關系。另一方面研究旋進漩