氣力輸送中靜電波動(dòng)信號(hào)的特征提取及流型辨識(shí)方法研究.pdf

1、氣固兩相流廣泛存在于各種工業(yè)生產(chǎn)過程中，對(duì)氣固兩相流流型進(jìn)行有效的預(yù)測(cè)和識(shí)別，可以監(jiān)測(cè)流體流動(dòng)狀況，保證粉體氣力輸送的安全性和高效性，并且流型反映了兩相流相分布的宏觀特征，影響著熱質(zhì)能質(zhì)傳輸效率、壓力梯度等參數(shù)。因此，本文采用環(huán)形靜電傳感器進(jìn)行氣力輸送靜電監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)，采集包含流型特征的靜電波動(dòng)信號(hào)，進(jìn)行氣固兩相流流型特征提取和辨識(shí)研究。
　　首先對(duì)靜電波動(dòng)信號(hào)的頻域特性及信號(hào)噪聲來源進(jìn)行了分析，并針對(duì)靜電波動(dòng)信號(hào)的非線性、非平穩(wěn)特性

2、，選取集合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解（EEMD）對(duì)信號(hào)進(jìn)行去噪處理。采用仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了EEMD消除模態(tài)混疊問題的有效性，并對(duì)小波去噪和EEMD去噪的靜電波動(dòng)信號(hào)消噪效果進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果表明EEMD去噪方法在消除噪聲的同時(shí)保留有效信號(hào)成分，去噪效果更好。
　　用EEMD將去噪后的靜電波動(dòng)信號(hào)自適應(yīng)分解為有限個(gè)從高頻到低頻的本征模態(tài)函數(shù)（IMF），并計(jì)算出靜電信號(hào)的各IMF能量值和總能量值。結(jié)果表明：不同流型靜電信號(hào)的頻譜分布不同，懸浮流的IMF能量

3、分布均勻，砂丘流和環(huán)狀流能量分布較為集中，且集中在低頻；不同流型靜電信號(hào)的總能量值差異較大。因此構(gòu)造出了兩種表征流型的特征參量：基于IMF能量的特征向量、基于IMF能量和信號(hào)總能量的特征向量。將EEMD與信息熵理論結(jié)合，計(jì)算得到不同流型信號(hào)的IMF能量熵并構(gòu)造出第三種用于流型分類的特征參量。為了分析構(gòu)造的三種特征參量的有效性，采用特征評(píng)價(jià)方法對(duì)其進(jìn)行敏感性評(píng)價(jià)，根據(jù)計(jì)算出的敏感性評(píng)價(jià)因子可知，基于靜電信號(hào)IMF能量和信號(hào)總能量以及IMF