槽式孔板和旋進(jìn)漩渦的低含液率兩相流測量特性研究.pdf

1、低含液氣液兩相流廣泛存在于現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，其流型識別與流量計量技術(shù)一直是一項(xiàng)技術(shù)難題。近年來，國內(nèi)外諸多研究機(jī)構(gòu)及其研究人員都致力于此項(xiàng)技術(shù)的攻關(guān)。中國石油大學(xué)（華東）自動化系致力于開發(fā)一種新型低成本氣液兩相流量計，儀表硬件構(gòu)成已設(shè)計完成，并進(jìn)行了室內(nèi)和現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)，取得了大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。本文在此基礎(chǔ)上，對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，為兩相流流型識別及流量計量提供算法基礎(chǔ)。 本文第一部分論述了獨(dú)立成分分析技術(shù)（ICA）在兩相流中的應(yīng)用研究

2、。首先系統(tǒng)介紹了ICA技術(shù)的數(shù)學(xué)描述，基本假設(shè)，基本原理，以及經(jīng)典的分析方法及判據(jù)，重點(diǎn)介紹了FastICA算法，并對仿真信號進(jìn)行分解。然后應(yīng)用ICA技術(shù)，將分別將上、下游混合信號分解成相對簡單的獨(dú)立信號，結(jié)合時延估計的方法，獲得渡越時間，從而得到相關(guān)流速。同時由于此方法在一定程度上具有濾波作用，因此它能夠抑制兩相流測量信號的干擾噪聲，并且能夠較好地保持兩相流測量信號的基本特征。本文據(jù)此提取旋進(jìn)漩渦入口處到喉部的差壓和槽式孔板兩種差壓信

3、號中非高斯性最強(qiáng)的獨(dú)立成分，對其特征進(jìn)行比較，并探索了當(dāng)兩相流分相流量發(fā)生變化時，兩種差壓均值的變化情況。 本文第二部分通過對旋進(jìn)漩渦信號的分析，探索旋進(jìn)漩渦流量計的兩相流計量特性。一方面研究了旋進(jìn)漩渦信號的渦流進(jìn)動頻率與流量的關(guān)系。首先探討了旋進(jìn)漩渦信號的主頻和次主頻的物理意義及其與單相流量間的關(guān)系。在此基礎(chǔ)上，總結(jié)了兩相流工況下渦流進(jìn)動主頻率的偏移規(guī)律，研究了在不同流型下渦流進(jìn)動主頻率與分相流量之間的關(guān)系。另一方面研究旋進(jìn)漩