14987.兩相流多變量非線性特性分析方法研究

1、資助項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金(編號(hào)：61227006)國家重大科學(xué)儀器設(shè)備開發(fā)專項(xiàng)(編號(hào)：2011YQl2004801)；天津大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文兩相流多變量非線性特性分析方法研究AnalysisMethodsofMultivariateNonlinearCharactersinTwophaseFlow學(xué)科專業(yè)：控制科學(xué)與工程研究生：王娜娜指導(dǎo)教師：董峰教授譚超副教授天津大學(xué)電氣與自動(dòng)化工程學(xué)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(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)過程中，它是一種復(fù)雜的流動(dòng)過程。兩相流動(dòng)過程固有流動(dòng)特性的表征和流型的辨識(shí)，是實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確測(cè)量獲取其它參數(shù)的重要基礎(chǔ)。隨著工業(yè)生產(chǎn)對(duì)計(jì)量、環(huán)保等要求的逐漸提高，兩相流動(dòng)參數(shù)的檢測(cè)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(shí)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(cè)量數(shù)據(jù)綜合，組成一個(gè)多變量時(shí)間序列，從而對(duì)被測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行刻畫描述。相比于單變量時(shí)間序列，多變量時(shí)間序列給被測(cè)系統(tǒng)提供了更全面、準(zhǔn)確、真

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

4、動(dòng)機(jī)理研究與多變量非線性時(shí)間序列技術(shù)進(jìn)行歸納總結(jié)。針對(duì)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(shí)間序列最大Lyapmov指數(shù)和關(guān)聯(lián)維數(shù)實(shí)現(xiàn)流動(dòng)特性分析的方法。(2)在實(shí)現(xiàn)氣水兩相流的流型識(shí)別和機(jī)理探究時(shí)，應(yīng)用多變量時(shí)間序列最大Lyapunov指數(shù)這一混沌特征參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了三種典型的氣水兩相流的流型識(shí)別，并通過對(duì)比不同流速，探究了氣水兩相流的流動(dòng)特性。(3)相比于氣水兩相流，油水兩相流的流動(dòng)過程更為復(fù)雜。因此需要引入多變量