水平管气液两相流钝体绕流流动特性的研究

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1、水平管气液两相流钝体绕流流动特性研究FlowCharacteristicsResearchofFlowaroundBluffBodyinHorizontalGas-LiquidTwo-PhaseFlow学科专业：控制科学与工程研究生：何星指导教师：孙宏军副教授天津大学电气与自动化工程学院二零一三年十二月独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确

2、的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日摘要在工业生产中，气液两相流钝体绕流是一种非常普遍的现象，研究气液两相流钝体绕流现象的机理对安全、高效生产有着重要的意义。本文通过分析实验所采集的气液两相流钝体绕流漩涡信号来研究

3、不同工况下的漩涡信号的异同点，从而为研究不同工况下气液两相流钝体绕流压力场的变化提供支撑。本文分别从三种方法对气液两相流漩涡信号进行了分析，并得出了部分结论：1、采用小波变换的方法对实验采集到的漩涡信号进行了分析，小波变换将信号分解为低频逼近信号和高频细节信号，通过分析分解之后逼近信号和细节信号的能量值来比较各工况下所得漩涡信号的不同，并通过信号分析与实验现象相结合的方法进行了流场分析，对所得结果进行了解释。2、采用混沌理论的方法求取了各工况下漩涡信号的最大Lyapunov指数，通过最大的Lyapunov指数来判断各工况下流体扰流现象是否含有混沌特性。并通过与已有的研究成果进行对比，得

4、到了钝体的存在对弹状流流场的混沌特性的变化没有影响的结论。3、将模糊聚类的方法采用到漩涡信号的分析之中，将不同工况下漩涡信号进行聚类分析，变化流场相同的样本聚集在一起，并得到了初步结论。关键词：气液两相流小波变换最大Lyapunov指数模糊聚类分析ABSTRACTGas-liquidtwo-phaseflowaroundbluffbodyisacommonphenomenoninindustrialoutput.Studyit’smechanismhasgreatimportanceinsafeandefficientproduction.Inthiswork,weresearchth

5、esimilaritiesanddifferencesbetweenthevortexsignalswhicharecollectedunderthedifferentworkingconditions.Thusweprovidesupportsfortheresearchofthevariationofthepressurefieldintwo-phaseflowaroundabluffbody.Thispaperusingthreedifferentmethodstoanalysisthevortexstreetsignalofgas-liquidtwo-phase,andcome

6、tosomeconclusion:1,Analysisthevortexstreetsignalcollectedintheexperimentusingwaveletpackettransform,waveletpackettransformdecomposethesignalintolowfrequencysignalandhighfrequencysignal,thepapercomparethedifferenceofvortexsignalscollectedunderthedifferentworkingconditionthroughanalysisapproximati

7、onsignal’senergyvalueanddetailsignal’senergyvalue.2,CalculatethemaximumLyapunovindexofvortexsignalindifferentconditionsusingChaosTheory,anddeterminewhetherthefluidflowaroundbluffbodyunderthedifferentconditionshaschaoscharact