气液两相流动噪声信号的检测及特征提取

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气液两相流广泛的存在于自然界以及工业生产过程中,尤其是能源及资源多以单相及气液两相流体的形式存在,因此,气液两相流检测技术研究对节能减排具有重要意义。按接触与非接触,两相流的检测方法可分为两种,一种是接触式测量,另一种是非接触式测量。本文采用声发射技术对气液两相流动噪声信号进行采集,声发射技术是无损检测技术的一种,能够在不破坏管道的前提下对两相流的本身进行测量,不用直接接触且不干扰流体自身的流场,能够实现在线监测,运用四个探头对称安装在实验管道上同时进行信号采集,并且采用高速摄像仪对典型流型进行录像,实验是在垂直上升实验管道上进行的,对四种典型流型(泡状流、弹状流、乳沫状流、环状流)进行研究分析。通过对流动噪声时域图的分析,能够直观的区分不同流型的特点,此外,本文采用傅里叶变换对流动噪声信号进行时域向频域的转换,不同流型间的横向、纵向对比表明信号的频谱不能区分不同的流型,同时也没有办法表达过渡流型之间的特性,对不同气相点和液相点采集到的流动噪声以及垂直管道典型流型的流动噪声信号的关联维数进行分析研究,采用关联维数的方法,其研究表明在流型过渡阶段系统的动态特性已经与环状流的动态特性趋于一致,而且在典型的流型对比中发现环状流的关联维数与其他流型差距比较大。
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