氣固兩相流參數(shù)（流型、速度及其分布）測量方法研究.pdf

1、摘要r兩相流參數(shù)測量在工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究中具有重要意義。兩相流參數(shù)的準確測量，可為揭示兩相流動機理，建立兩相流流動模型并對流動過程預(yù)測、設(shè)計和優(yōu)化控制提供必要的依據(jù)。從國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀來看，電容層析成像系統(tǒng)一直是研究的熱點。由于氣固兩相流流動的復(fù)雜性和電容傳感器靜電場的“軟場”特性，因而給兩相流參數(shù)的測量帶來了很大困難。本文針對現(xiàn)有兩相流參數(shù)測量方法出現(xiàn)的某些問題，進行深入的理論分析及實驗研究，提出了改進措施并通過實驗加以驗證了本文以電

2、容層析成像系統(tǒng)為研究對象，針對氣固兩相流圖像重建、流型辨識、速度及其分布測量中的有關(guān)問題進行探討”研鐘要做了以一「一些研究工作:1.在閱讀大量國內(nèi)外參考文獻的基礎(chǔ)上，歸納總結(jié)了國內(nèi)外有關(guān)兩相流參數(shù)測量的研究成果、現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。對過程層析成像系統(tǒng)的基本原理及系統(tǒng)組成、基本特點和應(yīng)用范圍，進行了分析，較系統(tǒng)地評述了各類圖像重建算法、流型辨識技術(shù)和速度測量技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和存在的問題。2.針對以往模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在流型辨識過程中不能有效提取信號特

3、征和算法訓(xùn)練時間較長的缺點，提出一種基于模糊聚類分析和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)辨識流型的新方法。此法根據(jù)電容層析成像系統(tǒng)的測量信號的特點，通過模糊數(shù)學(xué)方法對測量信號進行聚類分析并求出相鄰極板之間平均電容值的隸屬度，以此來提取各種流型下的信號特征。然后通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行流型辨識。實驗結(jié)果表明:該法能夠有效地提取信號的特征，因而也就增加流型識別的可靠性，山于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模小、速度快，訓(xùn)練時間減少大約為50%左右，適合在線測量。流型的平均識別率為99.29%.3

4、.以氣固兩相流為例，針對目前電容層析成像系統(tǒng)中電容傳感器的電磁場所具有的“軟場”特性、電容與介質(zhì)分布之間是非線性關(guān)系且是沒有解東北大學(xué)博士學(xué)位論文ABSTRACTABSTRACT腸卜呀Itisimportantmeasuringtheparametersoftwophaseflowinindustrialproductionandscientificresearch.Accuratemeasurementoftwophaseflowpa

5、rameterscanopenoutthemechanismoftwophaseflowsetupmodeloftwophaseflowandalsoprovideessentialfoundationsforforecastdesignandoptimizedcontrolofflowprocess.Electricalcapacitancetomography(ECT)systemsareuniversalinterestaccor

6、dingtothepresentresearchstatusathomeandabroad.Becauseofthepropertiesofthe“softfield“ofelectrostaticfieldincapacitancesensorsandcomplexitiesoftwophaseflowthesehavebroughtmanyproblemstomeasuretheparametersoftwophaseflow.Th

7、ethesisproceedsdetailedtheoreticalanalysesandexperimentresearchesaimingattheproblemsencounteredinmeasuringtheparametersoftwophaseflowandpresentsimprovementmethodsthatareverifiedbyexperiments.Theresearchobjectofthisthesis

8、iselectricalcapacitancetomography(ECT)systems.Themaintopicisflowpatternsidentificationimagereconstructionvelocityanditsdistributionmeasurementofgassolidtwophaseflow.Themaincontributionsandworksareasfollows:1.Onthebasisof

9、readingmuchreferencedliteratureathomeandabroadtheresearchresultsthepresentstatusanddevelopmenttrendsaboutmeasuringtheparametersoftwophaseflowaresummarizedandoverviewed.Thebasicprinciplesystemstructurecharacteristicandran

10、geofuseaboutprocesstomography(PT)areanalyzed.Thedevelopmentstatusandexistenceproblemsaboutflowpatternsidentificationimagereconstructionvelocityanditsdistributionmeasurementaresyntheticallyoverviewed.2.Thepreviousfuzzyneu