基于數(shù)據(jù)挖掘的兩相流參數(shù)測量新方法研究.pdf

1、兩相流參數(shù)檢測是目前國內(nèi)外迫切需要解決而又長期未能得以很好解決的測量難題。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)是目前信息科學(xué)領(lǐng)域研究熱點(diǎn)之一。本學(xué)位論文基于主成分分析(PCA)/主成分回歸(PCR)、偏最小二乘(PLS)/偏最小二乘回歸(PLSR)和最小二乘支持向量機(jī)(LS—SVM)等數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，研究氣液兩相流流型辨識、空隙率測量和液液兩相流參數(shù)測量等問題。
　　 本學(xué)位論文的主要創(chuàng)新點(diǎn)和貢獻(xiàn)有：
　　 1．基于12電極ECT陣列式電容傳感器

2、，提出并比較研究了三種基于數(shù)據(jù)挖掘的油氣兩相流流型辨識的新方法：1)LS—SVM流型辨識方法，2)PCA與LS—SVM相結(jié)合的流型辨識方法，3)PLS與LS—SVM相結(jié)合的流型辨識方法。研究結(jié)果表明，該三種流型辨識方法均是有效的，其中以PLS與LS—SVM相結(jié)合的流型辨識新方法準(zhǔn)確度最高，與現(xiàn)有的其它流型辨識方法相比較，具有流型辨識準(zhǔn)確度較高、實(shí)時性能佳等優(yōu)點(diǎn)。
　　 2．基于12電極ECT陣列式電容傳感器，提出了基于數(shù)據(jù)挖掘的

3、油氣兩相流空隙率測量新方法。針對水平管油氣兩相流每一種典型流型分別建立有相應(yīng)的空隙率測量模型，實(shí)際測量時首先采用PLS與LS—SVM相結(jié)合的方法辨識流型，然后根據(jù)辨識結(jié)果選擇相應(yīng)的空隙率測量模型計(jì)算獲得空隙率測量值?？障堵蕼y量模型采用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)建立，對比研究了三類建模方法：1)線性回歸方法(PCR和PLSR)，2)非線性回歸方法(LS—SVM)，3)特征量提取(PCA或PLS)與LS—SVM相結(jié)合的方法。研究結(jié)果表明，所提出的空隙率測

4、量新方法是有效的，該方法直接利用陣列式電容傳感器所獲得的電容測量值實(shí)現(xiàn)空隙率測量，回避了所有的圖像重建過程并考慮了流型對空隙率的影響。研究結(jié)果同時表明，所建立的各種空隙率測量模型中，利用PLS與LS—SVM相結(jié)合的方法所建立的模型具有最好的測量表現(xiàn)。與現(xiàn)有的基于電容層析成像技術(shù)或其他數(shù)據(jù)挖掘方法的空隙率測量方法相比較，若采用PLS與LS—SVM相結(jié)合的方法建立的空隙率測量模型，則所提出的新方法的最大測量誤差小于3.6％，具有精度高和實(shí)時

5、性能佳等優(yōu)點(diǎn)。
　　 3．將16電極ERT陣列式電導(dǎo)傳感器、組合式流量測量原理和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)相結(jié)合，提出了一種液液兩相流參數(shù)測量的新方法。基于陣列式電導(dǎo)傳感器所獲得的電導(dǎo)測量值，利用PLS和LS—SVM等數(shù)據(jù)挖掘方法設(shè)計(jì)了主導(dǎo)相判別器，以克服相含率對液液兩相流參數(shù)測量的影響。組合式儀表由文丘里管和橢圓齒輪流量計(jì)組成。實(shí)際測量過程中，文丘里管和橢圓齒輪流量計(jì)獲得油水兩相流差壓和總體積流量，主導(dǎo)相判別器識別兩相流中起主導(dǎo)作用的相，然