對(duì)壁半環(huán)狀兩相流相含率電導(dǎo)傳感器研究.pdf

1、對(duì)兩相流相含率的精確測(cè)量及非線性動(dòng)力學(xué)研究越來(lái)越依賴于高分辨率的測(cè)量信號(hào)，因此需對(duì)高分辨率傳感器進(jìn)行深入研究。本課題首先基于ANSYS有限元仿真軟件，采用單因素輪換實(shí)驗(yàn)方法和正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，對(duì)對(duì)壁半環(huán)狀相含率電導(dǎo)傳感器結(jié)構(gòu)進(jìn)行了完備而細(xì)致的優(yōu)化設(shè)計(jì)，并通過(guò)改變測(cè)試小球尺寸考察傳感器響應(yīng)特性，最終給出傳感器最優(yōu)結(jié)構(gòu)，并將優(yōu)化結(jié)果與無(wú)保護(hù)對(duì)壁半環(huán)狀電導(dǎo)傳感器進(jìn)行對(duì)比分析。仿真過(guò)程中得出結(jié)論，當(dāng)測(cè)試小球尺寸與對(duì)壁半環(huán)狀電導(dǎo)傳感器電極尺寸一致

2、時(shí)，響應(yīng)效果最佳。隨后通過(guò)垂直上升氣液兩相流動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)和垂直上升油水兩相流動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，該傳感器不僅能夠反映氣液兩相流宏觀流型信息，而且對(duì)油水兩相流中油泡泡徑大小和泡群特征等微觀結(jié)構(gòu)也能細(xì)致刻畫，具有較好的空間分辨率和抗噪能力，提高了測(cè)量信號(hào)質(zhì)量。
　　 本課題提出了一種改進(jìn)的時(shí)間序列有限穿越可視圖建網(wǎng)方法，并對(duì)三種可視圖(可視圖、水平可視圖、有限穿越可視圖)網(wǎng)絡(luò)度分布進(jìn)行了評(píng)價(jià)。結(jié)果表明：水平可視圖網(wǎng)絡(luò)均無(wú)法有效識(shí)別各類時(shí)間序列

3、信號(hào)(周期、分形、混沌)；對(duì)分形信號(hào)，可視圖及有限穿越可視圖網(wǎng)絡(luò)均具有無(wú)標(biāo)度冪律形式，但抗噪能力較差；對(duì)周期信號(hào)及混沌信號(hào)，有限穿越可視圖網(wǎng)絡(luò)比可視圖具有更強(qiáng)的抗噪性。在此基礎(chǔ)上，采用有限穿越可視圖網(wǎng)絡(luò)從氣液兩相流和油氣水三相流相含率測(cè)量電極電壓波動(dòng)信號(hào)中提取了度分布特征參數(shù)，通過(guò)其特征參數(shù)組合實(shí)現(xiàn)了對(duì)三種典型氣液兩相流流型(泡狀流、段塞流、混狀流)和三種典型三相流流型(水包油泡狀流、水包油泡狀-段塞過(guò)渡流型及水包油段塞流)較好的辨識(shí)效