气液两相流广泛存在于石油、能源、化工等工业领域中。认识气液两相流流型的动力学演化规律对于过程工业具有重要意义。首先,气液两相流控制系统的优化以流动条件为依据,需要清晰认识流型的动力学机制。此外,气液两相流仪表的设计、参数测量模型的建立、管道压降预测、传热及传质特性分析也需要对气液两相流流型的流动特性有清楚的认识。然而,由于气液两相流相间作用复杂,其流型受多种因素影响,导致流型的演化过程复杂多变。流型的生成机制较为复杂,现有的流型研究方法在揭示流动机制方面仍显不足。为了进一步清晰的描述气液两相流的动力学演化行为,揭示流型的转换机制,本文提出了基于序数模式的气液两相流动力学特性研究方法,对气液两相流流型的确定性、拓扑性质和耦合特性开展研究。主要完成的工作如下:（1）提出了气液两相流的流型缺失序数模式和序数递归图,对不同气液两相流流型的确定性规律进行了研究。通过缺失序数模式概率和拉伸指数模型参数,定量的研究了演化过程中的确定性演化规律。同时,分析了序数模式的概率分布,构建了序数递归图,并采用递归定量分析方法研究了流型的确定性成分。（2）构建了气液两相流的流型序数转移网络,以网络拓扑图、度分布、节点数量、平均度、度方差、网络密度、平均加权最短路径长度和全局节点熵等指标定量的度量了气液两相流的流型序数转移网络的拓扑性质,并通过这些指标随水相流速的演化规律,研究了流型的转换机制。（3）采用序数同步和由流型多层序分割网络引申出来的层间边数量平均值以及全局层间聚类系数指标,度量了气液两相流流型空间的相似性及耦合特性,分析了流型空间的耦合特性差异及其演化规律。