氣液兩相流流型識(shí)別與表征研究.pdf

1、氣液兩相流廣泛存在于各種工業(yè)生產(chǎn)過程當(dāng)中。兩相流的流型及其動(dòng)力學(xué)特性嚴(yán)重影響著兩相流動(dòng)的傳熱傳質(zhì)速率、動(dòng)量損失和壓力梯度等參數(shù)。本文采用基于多尺度信號(hào)處理的分類器理論對(duì)不同流型的氣液兩相流進(jìn)行了識(shí)別，并結(jié)合多尺度分析方法采用描述系統(tǒng)復(fù)雜性的熵測(cè)度方法對(duì)其動(dòng)力學(xué)特性進(jìn)行了描述，為兩相流體的動(dòng)力學(xué)表征研究提供了參考。
　　考慮到氣液兩相流流型信號(hào)的非線性、非平穩(wěn)特性，采用對(duì)信號(hào)具有自適應(yīng)特性的集合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解(EnsembleEmpi

2、ricalModeDecomposition，EEMD)方法處理流型信號(hào)，得到其不同尺度上的本質(zhì)模態(tài)函數(shù)(IntrinsicModeFunction，IMF)分量并構(gòu)造用于流型分類的特征向量。利用典型流型的特征向量訓(xùn)練徑向基函數(shù)（RadialBasisFunction，RBF）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和連續(xù)隱馬爾科夫模型(ContinuousHiddenMarkovModel，CHMM)，完成對(duì)氣液兩相流不同流型的識(shí)別。
　　利用信息熵、排列熵以

3、及統(tǒng)計(jì)復(fù)雜性測(cè)度理論對(duì)氣液兩相流不同流型的動(dòng)力學(xué)特性進(jìn)行研究。(1)利用氣液兩相流流型信號(hào)的不同尺度上的IMF分量計(jì)算得到不同流動(dòng)工況下的信息熵分布，結(jié)果表明不同流型的信息熵分布具有明顯差異，同時(shí)具有一定的演變特征。(2)由于單尺度的非線性參數(shù)在反映流型動(dòng)力學(xué)特性時(shí)存在許多問題，本文利用算法簡(jiǎn)單、魯棒性強(qiáng)的排列熵算法并結(jié)合多尺度分析理論，研究了流型信號(hào)的多尺度熵及其動(dòng)力學(xué)特性。(3)本文采用基于復(fù)雜熵因果關(guān)系平面圖（Complexity