倾斜下降管内油气水三相流流型转变的实验研究

对倾斜下降管倾角变化对油气水三相流流型转变的影响进行了研究 ,通过大量实验得到流型图 ,发现倾角对流型转变有重大影响 :倾角增大到 3 0°时 ,增大气流量 ,泡状流已不再转变为间歇流 ,而是分层流 ;倾角变化对环状流和间歇流之间的转变影响显著。得到的界限方程规律与实验现象及流型图符合良好     

基于PTV法对油气水三相流流场的测定

以35^#润滑油、空气和自来水为实验介质,对垂直上升管内的油气水三相流的流场与流速进行了实验研究。在水流量为3.18 m ³·h ^-1、空气流量为0.25 m³·h ^-1、油流量为0.4 m³·h ^-1的工况下应用高速摄像机对水包油流型进行了拍摄,并跟踪气泡及油滴,对流速与流场进行了测定,同时与DPIV中的互相关法求出的流速进行了对比,实验结果表明,应用跟踪气泡及油滴的方法同DPIV的互相关法求出的流速与流场存在较小的误差,可以应用于油气水三相流中的流速与流场的测定。     

改进的小波消噪阈值方法在油气水三相流图像信号中的应用

应用高速摄像机拍摄了油气水三相流典型流型的图像视频,提取其灰度均值构成时间序列,为了更好地研究其流动机理。需将时间序列进行消噪。在研究传统的平稳小波理论和分析传统阅值函数存在问题的基础上,提出了一种新的小波消噪阚值方法。在MATLAB实验平台上证明了这种新的阈值方法能有效弥补传统软、硬阈值的不足,并具有很好的数学性质。将基于平稳小波变换的新闻值方法应用到灰度时间序列的消噪中,实验结果表明,该方法能很好地保留油气水三相流图像信号的特征并能有效地消除噪声,有利于对油气水三相流流动特性的理解。     

油井伞集流油气水三相流流动参数的软测量方法

基于伞集流涡轮流量计与放射性持水率-密度计组合仪在油气水三相流流动环中的动态测量特性,建立了三相流总流量及分相含率的人工神经网络软测量模型.由于集流伞存在流体非线性漏失,集流后测量通道内流型复杂多变,在软测量模型中考虑了油水流型特性的影响.人工神经网络训练与学习采用了Levenbery-Marquardt非线性阻尼最小二乘算法,模型检验结果表明：对泡状流及段塞流流型,利用该模型可以实现较高精度的总流量及分相含率预测,为伞集流油气水三相流测井信息处理提供了一种有效方法.     

水平管内油气水三相流动摩擦阻力压降特性研究

对水平管内油气水三相流动的摩擦压降特性进行系统的理论和实验研究 ,建立了泡状流和环状流摩擦压力降的理论模型 ,揭示了摩擦压力降随折算气速、折算液速、油水混合物含水率及管径的变化规律。实验结果与理论计算结果相吻合。     

湍流状况下的管式反应器中的速度时间序列关联维数分析

通过激光多谱勒测速仪(LDA）测得管式反应器中不同流点的速度时间序列，提出了关联维数在分析湍流场的速度时间序列的应用方法，并且得到关联维数在管式反应器中的径向和轴向的变化范围大约在1．5-2．5之间。随雷诺数Re的变化，关联维数的变化范围在1．0-2．5之间，由此可以推测关联维数为2．5有可能是湍流变化的一个临界值。提出关联维数可以用来判断涡漩的能量随时间的衰变阶数。通过使用这一方法扩展了研究湍流的思路，并且提出使用关联维数来判断湍流的可能性。     

水平射孔井段油气水三相变质量流动分散流压降模型

通过对微元井段压降的分析,考虑了壁面入流的影响,那么根据质量守恒,动量守恒定理可以推导变质量流动模型。由于油气水三相变质量流动分散流的混合程度均匀,因此在研究的时候将分散流看成了一种黏度比较复杂的均质液体。考虑到存在壁面入流对射孔井段分散流压降的影响,得到水平射孔井段油气水三相变质量流动分散流的压降计算方法。     

联合站油气水三相分离技术措施探讨

联合站生产过程中,实现油气水三相的分离,获得合格的油品外输。优化设计油气水三相分离的技术措施,提高分离处理的效果,采取各种节能降耗的技术措施,降低联合站生产的成本,不断提高联合站生产的效率,满足油田开发的技术要求。     

油气水三相分离器研究现状与发展趋势

通过对油气水三相分离器工作原理的研究,介绍了与其工作性能密切相关的主要内部构件——入口构件、整流构件、聚结构件的有关内容和研究现状。并针对目前分离器存在的常规性问题和运行潜在问题进行了讨论,最后在这些问题的基础上展望三相分离器未来的研究重点和发展方向。     

水平气液两相流流型空间图像信息复杂性测度分析

为了考察从图像灰度序列提取的复杂性测度与气液两相流流型变化之间的关系,本文首先从高速摄影系统拍摄的60种流动工况下水平管内气液两相流流型图像中提取了三种复杂性测度（Lempel-Ziv复杂度,分形盒维数,Shannon信息熵）,在此基础上研究了不同表观气速下三种复杂性测度的混沌动力学特性,以及对气液两相流流型的表征能力。实验结果表明：三种复杂性测度均能敏感地指示出流型的变化;通过对三种复杂度随两相流流动参数变化规律分析,可以得到气液两相流动力学结构反演特征, 为揭示气液两相流流型转化机理和定量识别流型提供了一种有效的辅助诊断工具。     

槽式孔板气液二相流差压信号的时间序列分析

槽式孔板是一种新型的气液二相流流量传感器,为了研究其二相流测量特性,提出了一种新的信号处理方法。首先应用小波变换模极大值滤波方法对差压测量信号去噪,然后对滤波结果进行经验模式分解得到有限个经验模式函数(IMF),进而对IMF建立自回归(AR)模型,研究了AR模型的参数与气液二相流流型以及分相流量之间的关系。这种信号处理方法能够使具有非平稳特性的差压信号满足时间序列分析的建模条件,AR模型的参数可以有效地区分气液二相流流型,并与气液分相流量的变化密切相关,为气液二相流流型识别和流量计量算法的研究奠定了基础。     

基于图像纹理分析的两相流流型时空演化特性

为了研究气液两相流流动结构时空演化特征,在水流量为0.02~0.4 m·s^-1及气流量为0.005~2.7 m·s^-1 的流动范围内,对垂直及倾斜30°上升的气液两相管流中的七种典型流型采集了动态图像信息。在流型图像特征分析中采用了灰度共生矩阵法对图像局部邻域内的二维信息进行量化表征,提取了六种反映不同流型动态图像纹理结构的时变特征参数,对流型生长过程中流动结构变化进行了分析。研究结果表明：流型图像纹理结构特征动态参数演化趋势刻画了不同流型流动结构差异及动力学复杂性,该分析方法有助于理解气液两相流流动结构时空演化特征,也是气液两相流流型辨识的有效手段。     

水平气液两相流流型图像信息递归特征分析

采用高速摄像机在气液两相流实验台上拍摄各种典型流型的流动时频,将单帧图像提取信息熵组成时间序列。对信息熵时间序列进行WVD分析,对气液两相流几种典型流型以及过渡流型的演化轨迹进行解析。同时对序列进行了近年来较少用到的非线性混沌递归图分析（RP）,将其分析结果同WVD的分析结果进行对比,在对流型演化轨迹提出新的见解外也对WVD的分析结果进行验证。在分析后将100组不同流型的信息熵序列进行平均值计算,列出随气体体积流量增大的变化趋势图,进一步对流型信息熵与气流量的关系进行说明。最后讨论了气液两相流容积含气率与信息熵的关系。结果表明：流动图像的信息熵序列结合WVD与RP可以对气液两相流型演化轨迹进行很好表征。同时流型图像的信息熵能够对气液两相流各种流型的容积含气率进行表征,是一种有效的流型图像特征参数。     

基于小波神经网络的油气水三相流相含率的软测量方法

利用高速摄影仪对垂直上升管中油气水三相流的流动进行了动态图像的拍摄,提取每一帧图像的灰度均值组成灰度时间序列,并从时间序列中提取了能反映油气水三相流流动特性的统计和分形特征量,将这些特征量作为人工神经网络的输入量。在水的体积流量为1.32~12.15 m3/h,油的体积流量为0.01~0.43 m3/h,空气的体积流量为0.75~2.5 m3/h条件下,采用小波神经网络作为相含率预测模型,结果表明,小波神经网络的预测值与测试值非常吻合,含气率预测最大误差为3.57%,含水率最大误差为3.3%,较好地实现了油气水三相流相含率的预测,为油气水三相流相含率测量提供了一种有效的软测量方法。     

气固流化床流型空间图像信息多重分形特征分析

以无色小粒径玻璃珠和空气为实验介质,利用高速摄影系统在气固流化床实验装置上拍摄,并获取到气固流化床5种典型流型的空间图像信息。采用多重分形谱参数分层次地刻画了流型空间信息内部的精细结构,突出了异常局部变化特征,从复杂的流型图像数据中选出具有明显个性特征,与分形盒维数结合表征流型。结果表明,多重分形谱比简单的分形盒维数能提供更多的流型特征的信息,且流型特征的提取结果更符合实际情况,可被有效地用于气固流化床流型识别和运动机理分析的过程中。     

基于灰度共生矩阵和支持向量机的气液两相流流型识别

根据灰度共生矩阵具有较好的纹理表达能力的特性,提出了一种基于图像灰度共生矩阵和支持向量机相结合的气液两相流流型识别的新方法。该方法利用高速摄影系统获取水平管道内气液两相流的流动图像,经过图像处理后,提取图像灰度共生矩阵的纹理特征,进而建立流型图像的灰度共生矩阵纹理特征向量,并以此特征向量作为流型样本对支持向量机进行训练,实现了对流动图像的流型智能化识别。实验结果表明,支持向量机能够快速准确地识别水平管道内的7种典型流型,整体识别率达到100%,每幅流型图像的判别时间约为1.7 s,为流型在线识别提供一种新方法。