基于声发射的气固两相流流型识别.pdf

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1、第45卷第5期2017年5月化学工程CHEMICALENGINEERING(CHINA)V01．45No．5Mav2017基于声发射的气固两相流流型识别王志春，袁小健，李海广，李忠虎，张楼成(内蒙古科技大学信息工程学院，内蒙古包头014010)摘要：气固流化床中流型的识别是两相流相关参数检测的重要内容。利用声发射检测技术对气固流化床进行数据采样，结合数理统计、小波算法以及信息熵等方法提取气固流化床中不同流型的特征参数。由实验结果可知，此方法提取出的特征参数真实反映了典型气固流型下的动力学特征，在流

2、化床中，鼓泡床、湍动床和快速流化床在时域、频域有着显著的区别。将小波能量、数理统计的结果以及小波包分解后的信息熵导入支持向量机(SVM)中，进行气固流型识别，正确率85％。因此，声发射检测技术与支持向量机相结合的方法可用于气固两相流流型的识别，具有一定的可行性。关键词：流化床；声发射；小波算法；信息熵；支持向量机；流型中图分类号：O359．2文献标识码：A文章编号：1005-9954(2017)05-0051-05DoI：10．3969／j．issn．1005-9954．2017．05．012Fl

3、owregimeidentificationofgas-solidtwo—phaseflowbasedonacousticemissionWANGZhi—chun，YUANXiao-jian，LIHai-guang，LIZhong—hu，ZHANGLou-cheng(SchoolofInformationEngineering，InnerMongoliaUniversityofScienceandTechnology，Baotou014010，InnerMongolia，China)Abstrac

4、t：Flowregimeidentificationofgas—solidfluidizedbedisanimportantpartoftwo-phaseflowparametersdetection．Usingacousticemission(AE)testingtechnologytotakesampleinfluidizedbedandcombiningwithmathematicalstatistics，waveletalgorithmsandinformationentropy，char

5、acteristicparameterofdifferentflowregimeinfluidizedbedwasextracted．Theresultshowsthatthecharacteristicparameterscanrefectthedynamiccharacteristicsoftypicalgas—solidflowregime．Influidizedbed，therearesomeobviouslydifferencesbetweenthebubblingbed，turbule

6、ntbedandfastfluidizedbedinthetimedomainandfrequencydomainsignals．Importingthewaveletenergy，theresultsofmathematicalstatisticsandtheinformationentropygeneratedbywaveletpacketdecompositionintothesupportvectormachine(SVM)，theflowregimeofgas—solidfluidize

7、disidentified．Thecorrectrateis85％．SothecombinationofAEandSVMcanbeusedtoidentifyflowregimeofgas-solidfluidizedbed，andthemethodhascertainfeasibility．Keywords：fluidizedbed；acousticemission；waveletalgorithms；informationentropy；SVM；flowregime流型不仅直接影响着气固两相流

8、的传质、传热特性，而且还影响着分相含率、固相流量等相关流动特征参数的准确检测fI。。所以，对气固流型的准确识别对工业设备的设计及监测具有十分重要的意义[2]。目前，关于气固两相流的流型识别分为主观法和客观法∞J。主观法主要有目测法、高速摄像法H1等，此方法虽简单，但需要透明视窗；此外主观因素的影响比较大，准确率不高。客观法则利用与流型相关的信号值，结合计算机等现代信息处理设备及技术提取并识别相关流型"J，包括电学法(静电法、电容法等)MJ、压降法o¨、压力波动信号法∽1等，以及功率