13419.海底滲漏氣體聲波測量的氣泡預(yù)處理與聲源實(shí)驗(yàn)研究

1、分類號(hào)：UDC：密級(jí)：學(xué)校代號(hào)：學(xué)號(hào)：廣東工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文(工程碩士專業(yè)學(xué)位)118452111101190海底滲漏氣體聲波測量的氣泡預(yù)處理與聲源實(shí)驗(yàn)研究刁世普指導(dǎo)教師姓名、職稱：蕉建至雖4塾拯學(xué)科(專業(yè))或領(lǐng)域名稱：扭越王猩學(xué)生所屬學(xué)院：扭電王猩堂醫(yī)論文答辯日期：2Q!壘生月摘要摘要國外使用聲波方法測量海底天然氣滲漏氣體流量時(shí)，主要用反射波，這種方法適用于大流量的情況，對(duì)于氣體流量小的情況需要采用透射波測量。本課題組的前期研究提出

2、了用透射聲波波形一振幅參數(shù)測量滲漏氣泡流量，并開展了模擬實(shí)驗(yàn)研究，初步驗(yàn)證了這種測量方法的有效性，但還缺少反演氣泡流量所必需的某些基礎(chǔ)研究，比如氣泡流量參數(shù)與透射超聲波頻率、聲強(qiáng)等參數(shù)間關(guān)系。為得到準(zhǔn)確的氣泡流量測量結(jié)果提出了對(duì)氣泡流的大小和空間分布情況進(jìn)行調(diào)整，然后再進(jìn)行上述測量，因此需要首先設(shè)計(jì)氣泡預(yù)處理裝置。此外，當(dāng)運(yùn)用聲波方法對(duì)氣體流量進(jìn)行測量時(shí)，聲波信號(hào)源需要能夠輸出兩種基本波，正弦波和脈沖波，除此之外還要具有跳頻波和脈沖串輸

3、出等功能。當(dāng)前的通用信號(hào)源不能滿足要求，需要設(shè)計(jì)新型聲波信號(hào)源，用于海底天然氣滲漏流量的測量。本文完成氣泡預(yù)處理裝置的設(shè)計(jì)，所設(shè)計(jì)的氣泡預(yù)處理裝置由多層結(jié)構(gòu)重疊放置而成，利用氣泡預(yù)處理裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)達(dá)到對(duì)運(yùn)動(dòng)氣泡破碎和均勻分布的目的。氣泡預(yù)處理裝置的每一層分為氣泡切割、上導(dǎo)流、下導(dǎo)流三部分。氣泡切割部分用于實(shí)現(xiàn)氣泡碰撞破碎：下導(dǎo)流部分起到氣泡收集作用，使氣泡有正確運(yùn)動(dòng)方向；上導(dǎo)流部分用于矯正泡狀流運(yùn)動(dòng)路徑使其均勻的布滿下一層下導(dǎo)流入口處空

4、間。此外，設(shè)計(jì)了海底滲漏氣泡預(yù)處理實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，包括海底滲漏氣泡模擬裝置、氣泡破碎實(shí)驗(yàn)裝置和數(shù)字圖像采集裝置等三大模塊。并在所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在MATLAB平臺(tái)對(duì)得到的大量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理后得出所設(shè)計(jì)的氣泡預(yù)處理裝置對(duì)氣泡直徑、氣泡上升速度和氣體容積含氣率等重要參數(shù)的影響的幾點(diǎn)結(jié)論，證明了所設(shè)計(jì)氣泡預(yù)處理裝置對(duì)海底滲漏氣泡破碎和均勻的有效性。此外，所設(shè)計(jì)的聲波信號(hào)源具備基本波、跳頻波和脈沖串輸出功能，輸出波形精度和穩(wěn)定度滿足要