航空发动机回油系统起着收集完成润滑和冷却作用的润滑油,以保证航空发动机系统内润滑油的正常循环。由于轴承的高速旋转搅拌的作用,润滑油与空气相互混合,在回油管道中形成了复杂的油气两相流。开展回油管路中油气两相流参数检测的研究工作,对了解回油管路的工作状态具有重要的实际应用意义。但是由于回油管路中油气两相流动复杂多变,其参数检测存在着很多问题需要解决。本文针对回油系统中的润滑油-空气两相流,设计了适用于回油管路的电容层析成像传感器,并结合主成分分析方法、K-means聚类算法和主成分回归方法,实现了水平管道内润滑油-空气两相流的流型辨识和空隙率测量。本文的主要工作和贡献如下:1.设计了适用于润滑油回油管路的8电极ECT（Electrical Capacitance Tomography）传感器,其中包含了绝缘管道、电极阵列和屏蔽罩,实现了对反映油气两相介质在管道中分布状况的电容信号的采集。2.基于8电极ECT传感器,结合主成分分析方法、K-means聚类算法和主成分回归方法,实现了水平管道内油气两相流的流型辨识和空隙率测量。利用反映油气两相介质分布状态的电容信号建立了流型辨识模型和空隙率测量模型,并验证了所建立的模型是可行的。3.设计并搭建了润滑油-空气两相流实验装置,进行了油气两相流流型与空隙率的实验研究。结果表明,流型辨识准确率可达95%以上,截面空隙率的最大绝对误差在10%以内。