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小管径气液两相流空隙率波传播的多尺度相关性

翟路生 金宁德

小管径气液两相流空隙率波传播的多尺度相关性

翟路生, 金宁德
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  • 空隙率波是气液两相流系统的特殊物理现象, 理解空隙率波的传播特性对揭示两相流流型转变与流速测量物理机理具有重要意义. 本文首先考察了典型非线性系统的多尺度互相关特性, 发现去趋势互相关分析方法可有效揭示系统的多尺度非线性动力学特征; 然后, 通过采集垂直上升小管径气液两相流电导传感器阵列上下游空隙率波动数据, 提出采用多尺度去趋势互相关分析方法探测空隙率波传播的多尺度互相关特性, 并提取了低尺度空隙率波互相关水平增长率; 另外, 通过计算空隙率波空间衰减因子, 考察了气液两相流空隙率波传播的结构不稳定行为. 结果表明, 空隙率波结构的多尺度互相关特性与其空间衰减特性具有较好的物理关联性: 对于气液两相流过渡流型, 低尺度空隙率波互相关水平增长率较高, 且与较为稳定的空隙率波传播特性相对应; 而当气液两相流空隙率波明显衰减或放大时, 空隙率波互相关水平增长速率一般较低.
      通信作者: 金宁德, ndjin@tju.edu.cn
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 41504104, 51527805, 11572220)、天津市自然科学基金(批准号: 14JCQNJC04200)和高等学校博士学科点专项科研基金(批准号: 20130032120042)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2015-08-18
  • 修回日期:  2015-10-11
  • 刊出日期:  2016-01-05

小管径气液两相流空隙率波传播的多尺度相关性

  • 1. 天津大学电气与自动化工程学院, 天津 300072
  • 通信作者: 金宁德, ndjin@tju.edu.cn
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 41504104, 51527805, 11572220)、天津市自然科学基金(批准号: 14JCQNJC04200)和高等学校博士学科点专项科研基金(批准号: 20130032120042)资助的课题.

摘要: 空隙率波是气液两相流系统的特殊物理现象, 理解空隙率波的传播特性对揭示两相流流型转变与流速测量物理机理具有重要意义. 本文首先考察了典型非线性系统的多尺度互相关特性, 发现去趋势互相关分析方法可有效揭示系统的多尺度非线性动力学特征; 然后, 通过采集垂直上升小管径气液两相流电导传感器阵列上下游空隙率波动数据, 提出采用多尺度去趋势互相关分析方法探测空隙率波传播的多尺度互相关特性, 并提取了低尺度空隙率波互相关水平增长率; 另外, 通过计算空隙率波空间衰减因子, 考察了气液两相流空隙率波传播的结构不稳定行为. 结果表明, 空隙率波结构的多尺度互相关特性与其空间衰减特性具有较好的物理关联性: 对于气液两相流过渡流型, 低尺度空隙率波互相关水平增长率较高, 且与较为稳定的空隙率波传播特性相对应; 而当气液两相流空隙率波明显衰减或放大时, 空隙率波互相关水平增长速率一般较低.

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