基于復雜網(wǎng)絡理論的雙接觸式氣液兩相流流型識別研究.pdf

1、雙接觸式氣液兩相流具有持液量大、接觸面積大、相對流速高、混合強烈等優(yōu)點，因此其在能源工程領(lǐng)域得到了廣泛應用。流型對氣液兩相流的流動特性和傳熱傳質(zhì)特性影響重大，因此對雙接觸式氣液兩相流進行流型識別研究具有重要的學術(shù)意義和工程應用價值。
　　本文首先在雙接觸式氣液兩相流實驗臺上進行流態(tài)模擬實驗，利用差壓變送器對80組流動工況的氣液兩相流態(tài)進行壓差信號采集，對得到的五種典型流型（類鼓泡式、喘動式、液柱式、擾動式、漩渦式）的壓差時間序列進

2、行介紹分析，并對得到的80組流動工況的壓差時間序列進行預處理及特征提取，得到歸一化的流態(tài)壓差時間序列特征向量Tp'，可用于構(gòu)建流型復雜網(wǎng)絡。
　　其次，利用高速攝像儀對雙接觸式吸收塔內(nèi)氣液兩相流態(tài)進行圖像信號采集，對獲得的80組流動工況的圖像進行預處理、灰度處理，并繪制灰度直方圖。選定灰度直方圖中灰度均值作為統(tǒng)計特征，來構(gòu)建圖像灰度均值時間序列，并對圖像灰度均值時間序列進行特征提取，得到歸一化的流態(tài)圖像灰度均值時間序列特征向量Ti

3、'，可用于構(gòu)建流型復雜網(wǎng)絡。
　　最后，以80組流動工況下的流態(tài)壓差時間序列為網(wǎng)絡節(jié)點，以各壓差時間序列特征量相關(guān)性強度為邊，構(gòu)建基于壓差信號的流型復雜網(wǎng)絡，并以80組流動工況下的流態(tài)圖像灰度均值時間序列為網(wǎng)絡節(jié)點，以各圖像灰度均值時間序列特征量相關(guān)性強度為邊，構(gòu)建基于圖像信號的流型復雜網(wǎng)絡。利用AP聚類算法對基于兩種信號構(gòu)建的流型復雜網(wǎng)絡進行社團結(jié)構(gòu)分析，均得到三種明顯的社團結(jié)構(gòu)，找出了社團結(jié)構(gòu)和流型之間的對應關(guān)系，并對兩種方法