氣液兩相流流型識別與表征研究.pdf

1、氣液兩相流廣泛存在于各種工業(yè)生產(chǎn)過程當中。兩相流的流型及其動力學特性嚴重影響著兩相流動的傳熱傳質(zhì)速率、動量損失和壓力梯度等參數(shù)。本文采用基于多尺度信號處理的分類器理論對不同流型的氣液兩相流進行了識別，并結(jié)合多尺度分析方法采用描述系統(tǒng)復雜性的熵測度方法對其動力學特性進行了描述，為兩相流體的動力學表征研究提供了參考。
　　考慮到氣液兩相流流型信號的非線性、非平穩(wěn)特性，采用對信號具有自適應特性的集合經(jīng)驗模態(tài)分解(EnsembleEmpi

2、ricalModeDecomposition，EEMD)方法處理流型信號，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練徑向基函數(shù)（RadialBasisFunction，RBF）神經(jīng)網(wǎng)絡和連續(xù)隱馬爾科夫模型(ContinuousHiddenMarkovModel，CHMM)，完成對氣液兩相流不同流型的識別。
　　利用信息熵、排列熵以

3、及統(tǒng)計復雜性測度理論對氣液兩相流不同流型的動力學特性進行研究。(1)利用氣液兩相流流型信號的不同尺度上的IMF分量計算得到不同流動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)在反映流型動力學特性時存在許多問題，本文利用算法簡單、魯棒性強的排列熵算法并結(jié)合多尺度分析理論，研究了流型信號的多尺度熵及其動力學特性。(3)本文采用基于復雜熵因果關系平面圖（Complexity