多相旋流冲击振动动力学建模与突变分析方法

多相旋流在航空流控系统、化工匀浆搅拌、连铸过程浇注和核电冷却堆分离等工程领域广泛产生,其形成演变中多相耦合冲击振动动力学特性是具有高度非线性特征的复杂动力学问题。针对上述问题,文中提出了一种基于流固耦合的动力学模型和位移响应求解方法研究多相旋流冲击振动动力学行为。基于振动检测法原理,设计了多通道传感的旋流冲击振动观测平台,采用信号处理算法对流体冲击振动信号进行特征提取以判断旋流临界过渡状态,并提出一种基于小波的旋流非线性冲击振动突变识别方法。研究发现：旋流贯穿后高频段的振动幅值增大,小波变换dw₄突变、高频能量结构的随机性脉冲分量和非线性阶跃等多重特征信息融合可用于多相流体耦合过渡状态的在线检测。