氣力輸送中靜電波動信號的特征提取及流型辨識方法研究.pdf

1、氣固兩相流廣泛存在于各種工業(yè)生產(chǎn)過程中，對氣固兩相流流型進(jìn)行有效的預(yù)測和識別，可以監(jiān)測流體流動狀況，保證粉體氣力輸送的安全性和高效性，并且流型反映了兩相流相分布的宏觀特征，影響著熱質(zhì)能質(zhì)傳輸效率、壓力梯度等參數(shù)。因此，本文采用環(huán)形靜電傳感器進(jìn)行氣力輸送靜電監(jiān)測實驗，采集包含流型特征的靜電波動信號，進(jìn)行氣固兩相流流型特征提取和辨識研究。
　　首先對靜電波動信號的頻域特性及信號噪聲來源進(jìn)行了分析，并針對靜電波動信號的非線性、非平穩(wěn)特性

2、，選取集合經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解（EEMD）對信號進(jìn)行去噪處理。采用仿真實驗驗證了EEMD消除模態(tài)混疊問題的有效性，并對小波去噪和EEMD去噪的靜電波動信號消噪效果進(jìn)行對比，結(jié)果表明EEMD去噪方法在消除噪聲的同時保留有效信號成分，去噪效果更好。
　　用EEMD將去噪后的靜電波動信號自適應(yīng)分解為有限個從高頻到低頻的本征模態(tài)函數(shù)（IMF），并計算出靜電信號的各IMF能量值和總能量值。結(jié)果表明：不同流型靜電信號的頻譜分布不同，懸浮流的IMF能量

3、分布均勻，砂丘流和環(huán)狀流能量分布較為集中，且集中在低頻；不同流型靜電信號的總能量值差異較大。因此構(gòu)造出了兩種表征流型的特征參量：基于IMF能量的特征向量、基于IMF能量和信號總能量的特征向量。將EEMD與信息熵理論結(jié)合，計算得到不同流型信號的IMF能量熵并構(gòu)造出第三種用于流型分類的特征參量。為了分析構(gòu)造的三種特征參量的有效性，采用特征評價方法對其進(jìn)行敏感性評價，根據(jù)計算出的敏感性評價因子可知，基于靜電信號IMF能量和信號總能量以及IMF