14987.兩相流多變量非線性特性分析方法研究

1、資助項目：國家自然科學基金(編號：61227006)國家重大科學儀器設(shè)備開發(fā)專項(編號：2011YQl2004801)；天津大學工學碩士學位論文兩相流多變量非線性特性分析方法研究AnalysisMethodsofMultivariateNonlinearCharactersinTwophaseFlow學科專業(yè)：控制科學與工程研究生：王娜娜指導教師：董峰教授譚超副教授天津大學電氣與自動化工程學院二零一五年十一月中文摘要中文摘要兩相流廣泛存

2、在于科學研究和工業(yè)生產(chǎn)過程中，它是一種復(fù)雜的流動過程。兩相流動過程固有流動特性的表征和流型的辨識，是實現(xiàn)準確測量獲取其它參數(shù)的重要基礎(chǔ)。隨著工業(yè)生產(chǎn)對計量、環(huán)保等要求的逐漸提高，兩相流動參數(shù)的檢測精度提出了新的要求，需要不斷探索新的思路和方法。多變量非線性時間序列分析方法利用不同傳感器數(shù)據(jù)資源，將各傳感器測量數(shù)據(jù)綜合，組成一個多變量時間序列，從而對被測系統(tǒng)進行刻畫描述。相比于單變量時間序列，多變量時間序列給被測系統(tǒng)提供了更全面、準確、真

3、實的動力學信息。兩相流動作為一種復(fù)雜的非線性動力系統(tǒng)，應(yīng)用非線性信息方法可實現(xiàn)流動機理的描述和流型的判別。為了準確描述和表征兩相流過程的流動特性，實現(xiàn)流型辨識，并進一步實現(xiàn)流動過程參數(shù)的估計。論文研究采用多變量時間序列的分析方法，對電阻層析成像系統(tǒng)的測量信息進行數(shù)據(jù)預(yù)處理組成新的多變量時間序列，利用得到的多變量時間序列對兩相流動特性進行分析，探索一種較為準確的表征兩相流動特性的方法。課題具體的研究工作為：(1)對現(xiàn)有的兩相流流型識別和流

4、動機理研究與多變量非線性時間序列技術(shù)進行歸納總結(jié)。針對氣水兩相流和油水兩相流混沌特性分析的問題，提出了采用多變量時間序列最大Lyapmov指數(shù)和關(guān)聯(lián)維數(shù)實現(xiàn)流動特性分析的方法。(2)在實現(xiàn)氣水兩相流的流型識別和機理探究時，應(yīng)用多變量時間序列最大Lyapunov指數(shù)這一混沌特征參數(shù)，實現(xiàn)了三種典型的氣水兩相流的流型識別，并通過對比不同流速，探究了氣水兩相流的流動特性。(3)相比于氣水兩相流，油水兩相流的流動過程更為復(fù)雜。因此需要引入多變量