探究两相流流型识别方法研究

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1、天津大学硕士学位论文两相流流型识别方法研究姓名：陈万鹏申请学位级别：硕士专业：检测技术与自动化装置指导教师：金宁德20060101中文摘要本文首先回顾了两相流测量技术的背景和现状，并着重介绍了电导式测量方法和纵向多极阵列电导式两相流传感器及其测量系统，以及基于此测量系统在天津大学和华北油团模拟井实验装置上进行的气液两相流和油水两相流动态实验情况。本文重点研究递归分析方法及其在两相流流型识别上的应用。递归分析方法的分析结果对嵌入维数、延迟时间和阈值等参数具有相对的不敏感性和稳定性，在一定范围内可以任意选取。流型识别是两相流测量中一个重要方

2、面，本文采用递归分析方法对动态实验中气液两相流和油水两相流电导波动信号进行处理，结果表明不同流型递归图的线条纹理结构有明显区别，可以反映两相流的流动特征规律，相应的递归特征量可以作为两相流流型识别的有效指示器。此外。本文还应用小波分析方法和结合分形R／S分析的方法对实验采集的信号进行处理，从多尺度时频域的角度研究两相流不同流型的运动特征。结果表明两相流电导波动信号的主要能量集中在低频段，不同流型的信号在各个尺度上的表现不同。结合分形方法可以描述两相流在不同尺度上的分形特征，表现两相流的整体和局部细节运动。多尺度分析可以清楚地描述各种流型

3、的电导波动信号在各尺度下不同频段内所表现的运动特征，是对两相流运动从宏观到微观表征的有力工具。关键词：气液两相流，油水两相流，流型识别，递归分析，小波分析，分形ABSTRACTInthispaper,thebackgroundandcurrentsituationoftwo-phaseflowmeasurementtechniqueswerefirstlyreviewed,andtheconductancemeasurcmffntmethodWasemphaticallyintroduced．Thentheverticaltonitip

4、leelectrodesarrayconductancesensorandthemeasurementsystemwereshownandthedynamicexperimentaltestofgas／liquidtwo-phaseflowandoil／watertwo‘phaseflowweredonebasedonitssysteminthemultiphaseflowsimulantweHsofTi喇inUniversityandHuabeioil丘eld．Recurrenceanalysismethodanditsapplica

5、tion0ntheidentificationoftwo-phaseflowpaRernswereplacedemphasisinthispaper．neinfluenceofembeddingdimension,timedelayandthresholdtotheresultofrecurrenceanalysismethodwasstudied,whichWasindicatedthattheanalysisresultwasinsensitiveandstabletotheseparameters．andtheseparamete

6、rscouldbechosenarbitrarilyinsomeranges．Theflowpatternsidentificationwasallimportantaspectintwo-phaseflowmeasurement．Therecurrenc2analysismethodWasusedtoprocesstheconductancefluctuatesignalofgas／liquidtwo-phaseflowandoil／watertwo-phaseflowexperiments，andtheresultshownthat

7、therewerestrongdifferencesonthelinesstructuresofrecurrenceplotswithdifferentflowpatterns，whichcouldreflecttheflowcharactersoftwo-phaseflow,andthecorrespondingrecurrencecharacteristicvaluescouldbetheeffectiveindicatoroftwo-phaseflowpatreras．Moreover,theexperimentssignalsw

8、erealsoprocessedbywaveletanalysismethodandfractalR／Sanalysismethod,whichcouldexplainthedynamiccharacter