垂直于水平流向的气液两相流重位压差波动信号分析

以往对差压波动信号的分析,通常是指平行于流向测得的管道的沿程压力损失或节流装置产生的压力差。本文首次分析了垂直于水平流向的气液两相流重位压差波动信号。根据流体力学基本方程,分析了重位压差与截面含气率的关系,并在天津大学低压油气水三相流实验装置上进行了实验,讨论了不同流型下重位差压波动信号的功率谱密度特性,重位压差的相对统计方差特性,不同流型下重位压差时均信号的特性,以及重位压差波动信号与时均信号在不同流型的互补特性。     

基于截面含气率的气／液两相流相关速度测量

基于双截面电阻层析成像技术进行气／液两相流的相关速度测试研究,分析了相关速度测量原理,提出了基于截面含气率的相关测速方法。通过插值增加上游、下游双截面含气率的采样数据,利用独立开发的软件系统具有的数据存储与回放功能对基于截面含气率的相关测速方法进行评定实验。实验结果表明：该方法测速精度较高,且稳定可靠。     

基于HHT的两相流动态信号提取与滤波的研究

为了去除气液两相流差压信号中的噪声成分,并提取差压波动信号,提出了一种基于Hilbert-Huang Transform(HHT)的气液两相流信号处理方法.对不同流型下的差压信号进行固有模态分解,分析不同模态的边际谱,利用HHT的多尺度滤波特性除去噪声,进一步得到差压波动信号.实验结果表明,该方法可以有效去除高频噪声,得到的差压波动信号又很好地保持了信号的局部特性.该方法原理简练、物理意义明确,是处理非线性信号的优良方法.     

双锥流量计的气水两相流流量测量研究

采用一种新型双锥流量计,对气水两相流流量的测量进行试验研究。通过试验的方法,在水流量标准装置上对双锥流量计的流出系数进行了标定。利用双锥流量计的差压信号,采用分相流模型、Lin模型和Murdock模型对气水两相流的总流量测量进行了初步的研究。结果表明,在一定的测量范围内,采用Murdock模型可以获得较好的测量结果。     

槽式孔板的气液两相流测量特性

为了准确计量气液两相流量,选用槽式孔板作为一次传感元件、以空气/水为测量介质,进行了一系列的实验.介于两相流动的随机波动特征,对气液两相流流过槽式孔板时产生的差压信号进行了处理,提取出能够反映气液流量变化的几个统计特征量,总结了差压信号的平均值、标准差、自相关最大值和(0,4)Hz频段功率随气液流量变化而变化的规律,为两相流流量计的开发奠定了基础.     

基于狭缝文丘里管的气液两相流测量

提出了一种新的气液两相流测量系统-狭缝文丘里气液两相流测量系统.理论分析表明,狭缝文丘里管利用对称结构可以减小或消除摩阻压降的影响,中间狭缝处垂直于水平流向的重位压降的测量同样避免了沿程摩擦阻力的影响.提出了基于狭缝文丘里测量系统的气液两相流非分离测量方案,并进行了实验研究.利用狭缝文丘里重位压降信号在三类流动下的特性,可以直接识别流型,在不同的流型下用相应的测量模型求解气液两相的流量.结果表明该方法是可行的.     

气液两相流电导传感器测量波动信号的Wigner-Ville分析

流型是两相流中非常重要的流动参量,不同流型下的两相流流动特性及传热传质性能有很大不同。流型也严重影响着两相流参数测量的准确性。利用新近研制的两相流电导传感器,在垂直上升气液两相流管中采集了不同流型下的电导波动信号,采用W igner-V ille分布(WVD)在时频域内处理了电导波动信号,观察到了WVD特征与流型之间的关系,取得了较好的气液两相流流型辨识效果。     

弹状流工况下的气液两相流双参数测量

由于两相流动的复杂性,利用实验测量手段实现两相流的准确测量成为目前研究的热点.在弹状流流型的工况条件下选取了30个实验点,利用新型气液两相流检测装置进行测量实验,结果表明:液相含率测量相对误差在4.3％以内,总流量测量相对误差在1.6％以内,为气液两相流双参数测量研究提供了一种新的思路.     

一种测量气--液两相流的线列阵传感器设计

针对气—液两相流研究对含气率测量的需求,基于线列阵测量技术原理,设计了一种可移动式线列阵两相流测量传感器,该传感器具有较高的空间分辨率（3 mm）和极高的时间分辨率（2500 Hz）,设计了线列阵传感器标定和含气率算法,实现了瞬时二维局部含气率的测量。经过射流冲击试验验证表明：该线列阵传感器结构稳定,基于原始测量数据,采用标定和含气率求解算法,可计算气泡夹带现象在水平截面的平均含气率分布情况。     

蜗壳压差流量计

根据水电厂蜗壳差压测流的原理,结合8098单片机的特点,本文作者研制了一套水电厂微机流量计。经电厂运行表明,该仪器具有经济、可靠、测量准确的特点。     

基于ERT和WLS-SVM的气液两相流空隙率测量

利用ERT传感器提供的电阻测量信息,基于加权最小二乘支持向量机(WLS-SVM),提出了一种气液两相流空隙率测量的新方法.该方法首先由ERT电阻传感器阵列获取电阻测量值,接着提取测量值的主成分,将主成分作为已经建立的WLS-SVM空隙率模型的输入,计算得到空隙率值.测量结果表明,提出方法的空隙率测量误差小于8%,实时性可以满足现场要求.     

基于丝网传感器的气水两相流流型转换测量

两相流流型有助于两相流体结构与运动规律的研究,是开展气水两相流研究的基础。为了探究各种流型之间转换过程中的流体动力学现象,利用丝网传感器(Wire Mesh Sensor,WMS)通过对50 mm内径的垂直管道不同流动条件下各种流动形态的空隙率、气泡分布及其变化过程成像测量表明在水相表观流速不变,气相表观流速增加的条件下,从泡状流到弹状流过渡过程中,均匀分布的离散小气泡密度逐渐增加,管道中心气泡浓度逐渐高于管壁,管道中心小气泡开始碰撞聚合形成大气泡;随着水相表观流速减小,进一步增加气相表观流速,弹状大气泡破裂成若干不规则气泡,向下一个流型过渡。     

基于经验模态分解的油气两相流流型状态监测

基于经验模态分解技术,采用能量评估和阈值概率统计手段,提出了一种油气两相流流型状态监测的新方法.油气两相流差压信号是一典型的非平稳多组分信号,经验模态分解首先将差压信号分解成9阶本征模函数,按照频率范围可以划分为3个子带:高频带(30～50 Hz),中频带(5～30 Hz)和低频带(0～5 Hz).在不同流型下,中频带的能量变化很显著,跟踪捕捉中频带能量变化可以监测两相流流型的跃迁.首先确定不同流型下对应的归一化能量阈值,阈值概率统计技术通过移动时间窗扫描中频带子信号的方式来监测流型状态变化.油气两相流的实验结果表明该方法是有效的,为两相流流型状态监测提供了新途径.     

基于涡轮流量计的动态流量测量方法研究

在开展发动机控制系统半物理仿真试验或研究其动态供油特性时,一般采用涡轮流量计测量燃油流量,其困难在于如何解决流量测量的实时性和测量精度之间的矛盾。首先通过原理和试验分析了测频法、测周法、F/V变换法及倍频法等几种常规的测量方法存在的不足,在此基础上提出了一种基于循环周期数的动态流量测量法,目的是在获得动态流量信号的同时具有良好的测量精度。最后通过试验对新的测量方法进行了验证,结果表明,相比于常规测量方法,基于循环周期数的动态流量测量法的实时性和精确性得到了明显改善,满足发动机控制系统半物理仿真试验的需求。     

核电站弯管流量计的应用案例

介绍弯管流量计在三门核电一回路流量测量中的应用,并与常规弯管流量计进行对比分析。     

基于电容层析成像技术的两相流可视化测量仪器

针对油水两相流参数测量问题,依据二重积分微元原理建立了油水两相流分布信息的数学模型,采用一种具有抗杂散电容的测量电路和80C32单片机完成了极板间电容的测量和采集系统的控制,组建了一套8电极油水两相流电容层析成像测量系统,系统采用了自适应阈值的图像重建的方法完成了油水两相流的截面图像的重建和油水两相流含水率的计算,其重建精度在1%左右,满足了油水两相流流型识别的要求,为油水两相流参数的可视化测量提供一种新方法.