张凯[1]（2021）在《滞止液氢内Taylor气泡运动行为数值模拟研究》文中提出高能环保的液氢低温推进剂广泛应用于火箭发射中,由于低温流体的气液两相流与常温流体差异较大,因此研究液氢中的气泡运动具有重要意义。本文基于Fluent软件,采用VOF模型和RNG k-ε湍流模型对不同管径和倾角下滞止液氢中单Taylor气泡的上升运动进行了二维数值模拟,然后对双Taylor气泡的融合行为进行二维与三维数值模拟,分析了 Taylor气泡终极速度、鼻端和液膜区域水力学特性与尾迹长度的变化规律。研究结果表明:（1）竖直管道下液氢流体中单Taylor气泡上升Fr数随Eo数的增大呈现先增大后稳定的趋势,但Fr的稳定值与常温流体差异较大;气泡鼻端至前端稳定流场的距离变量Z’/D受Nf数影响较小;气泡鼻端至稳定液膜的长度变量Z*/D随Nf数的增大而增大,无量纲液膜厚度δ/D随Nf数的增大呈现先增大后减小的趋势,壁面切应力无量纲化值随Eo数的增大呈现先增大后减小的趋势;气泡尾部至气泡下方稳定流场的长度变量Lmin/D随Eo数的增大而增大。（2）倾斜管道下液氢流体中单Taylor气泡鼻端形状随倾角增大,逐渐靠近壁面直至贴附到壁面,气泡鼻部和尾部流线最初的方向相反的对称漩涡结构被破坏,最终液膜厚度逐渐增大侧的逆时针方向漩涡占满管道;气泡上升终极速度随管道倾角先增大后减小,在倾角θ=90°时,Taylor气泡上升终极速度为零;气泡长度随管道倾角的增大而呈现波动状态,其最大壁面切应力无量纲化值随着倾斜角度的增大而减小,气泡尾部处的管道壁面切应力呈现剧烈波动式减小。（3）在滞止液氢流体中双Taylor气泡接近并融合过程中,领先气泡的鼻部形状、长度和速度近乎保持不变,跟随气泡鼻部形状、长度和速度发生改变。双Taylor气泡融合为一个稳定Taylor气泡的长度随管道倾角增大而增大,速度随管道倾角增大呈现先增大后减小的趋势。随着气泡间距逐渐减小,领先气泡壁面切应力无量纲化数值的最大值近乎保持不变,领先气泡尾部的壁面切应力无量纲化数值逐渐增大,跟随气泡的壁面切应力无量纲化数值最大值逐渐增大。本文研究成果有助于低温气液两相流中弹状流型的研究,为低温管道中液氢推进剂的安全输送奠定理论基础。
丁兴宛[2]（2021）在《旋流曝气器曝气性能数值模拟与结构优化》文中认为曝气是活性污泥法处理工业污水的一个重要环节,目前主流的曝气设备有微孔曝气器、旋流曝气器和射流曝气器等。旋流曝气器具有搅拌能力强、使用寿命长和后期运行稳定等诸多优点,在未来曝气设备发展中有很强的竞争优势。但旋流曝气器目前存在着一些问题,主要在于切割出的气泡尺寸较大和气泡大小不均匀进而导致氧利用率偏低。本研究采用CFD数值模拟的方法,运用CFD-PBM耦合模型描述了在旋流曝气器作用下曝气池内气泡群的聚并和破碎情况。在旋流曝气器对气泡的破碎中,其中切割器部分起着关键作用,本研究主要通过改变切割器上切割齿的形状、每层切割齿个数和切割齿层数等因素来分析旋流曝气器曝气性能的变化。首先,在其他参数相同的条件下,逐步改变单一因素的参数,分析这一因素对气泡破碎率和旋流曝气器进出口压差的影响,然后拟合出它们之间的函数关系。其次,分析在多因素共同影响下对气泡破碎率和曝气器进出口压差的影响,为了减少试验次数使用均匀试验法建立试验表,并借助DPS数据处理软件运用逐步回归分析的方法拟合出它们之间的函数表达式。再次,使用多目标遗传算法（NSGA-Ⅱ）对拟合函数进行寻优求解,计算出Pareto最优解集,根据实际要求从最优解集中选择一组最优参数搭配。最后,将优化模型和原始模型的结果进行对比分析,验证优化模型的准确可行性。在单一因素影响下发现三棱柱切割齿对气泡切割性能更好,并依次拟合出了每层切割齿个数和切割齿层数与气泡破碎率和压差的函数关系。运用NSGA-Ⅱ算法求解后发现气泡破碎率与压差存在相互博弈的关系,在满足实际压差条件下选择三棱柱状、每层12个切割齿和共设计9层时气泡破碎率最大,将优化模型前后对比后发现气泡破碎率提升了32.7%,验证了优化模型的准确科学性。
郭伟[3]（2021）在《基于热扩散的气液两相流流量测量方法研究》文中研究表明气液两相流广泛存在于石油、化工、动力、冶金等诸多工业领域,其流量的在线不分离测量具有重要的科学和工程意义。由于气液两相流固有的复杂性,两相流参数检测的难度很大,其流量的在线不分离测量一直是国内外未能得到很好解决的难题。尤其在石油工业中,开采过程中获得产物为油气水三元两相混合物,各分相流量和比例是监测油井运行状态和油气储集层动态特征的主要参数,准确计量这些参数对油田的综合开采与节能减排具有重要意义。针对这一问题,鉴于气相和液相与换热表面间换热能力的巨大差异,本文研究了换热过程中管壁温度对管内气液两相流的响应规律,并在此基础上提出一种新的基于热扩散的气液两相流测量方法:通过检测管壁与气液两相流热交换过程中管壁的温度响应反推管内流体的流动情况,并进一步计算出气相和液相的流量,实现气液两相流的实时在线、不分离、非接触式测量。通过采用合适的管径在垂直管内构造充分发展的气液两相弹状流,并在该流型下进行流量的测量。首先,研究了管壁在与不同流型下的气液两相流换热过程中的温度波动规律,以温度波动速度、强度、频率以及波动温差四个波动参数对温度波动特征进行表征,并获得了波动特征参数与流型间的关系;根据该关系首次提出基于温度信号分析的气液两相流流型的识别方法,通过联合四个波动参数,实验中流型识别的正确率可达95%。在弹状流流型状态下,通过研究温度曲线上升、下降与Taylor气泡、液塞间的一一对应关系,得到温度曲线的波动和各流动特征参数（Taylor气泡和液塞的速度、长度,液膜厚度,液塞中空隙率等）之间的关联式;其中,测量Taylor气泡和液塞的平均速度和长度的平均相对误差分别为2.28%、4.65%。最后,在流动特征参数的基础上,进一步建立流量计算模型计算气液两相流中气相、液相的体积流量,二者的平均相对误差分别为3.45%、5.51%。此外,对于液相为互不相容双组分的气液两相弹状流,由实验验证了漂移-通量模型、Taylor长度修正方程的适用性,并根据液相粘度对液膜的厚度进行了修正;气相、液相流量的平均相对误差分别为3.38%、4.19%,热扩散式测量方法在实验中流体物性的变化范围内的可行性进一步得到证明。
张赫铭[4]（2021）在《水平及下倾自压输水管道两相流流动试验及数值模拟研究》文中提出农用输水管道作为高效输配水体系中的重要组成部分,由于管道均埋于地下,存在抢修较为困难等问题。对于整个自压灌溉系统,虽然不存在水泵运作时带入管道中的空气:如快速停泵引起的真空进气、叶轮区的负压气体释放等,但仍存在其他种空气的进入形式:如溶解在水中气体的析出、管道负压时由于密闭性不好从管道连接处进入管道的气体等。当气体存在且没有及时排出时,会导致管道内气、液流动形态的变化,轻者会减缓输水速度、引起管道震动、增加水阻等;重则会造成管道爆裂,并使供水中断。对自压输水过程中管道内气、液两相运动的研究,可有效减少管道爆管,漏水等事故的发生。本文采用室内管道试验与数值模拟相互结合的方法,结合前人的两相流理论,对工程常见的水平及15°下倾管道中气液两相流动过程进行了研究:（1）搭建水平及15°下倾管道试验平台,构成完整的自压回水系统,调节气量和液量在一定范围内进行变化,通过拍照和传感器采集设备进行两相流动情况图及管道内压力数据的获取,最终得到了40mm、60mm管径管道系统试验段典型的流型图像及压力波动曲线。得出结论为:水平条件下,随着液量的减小,获取到的典型流型依次为泡状流、塞状流及分层流;随着气量的增加,泡状流流型下气泡的数量增加且垂直分布也会更加均匀,塞状流流型下气塞长度增加,由周期性的短气塞变成长气塞;气、液量的增加均会加剧管道内压力波动。倾斜条件下,随着液量的减小,获取到典型流型依次为泡状流、间歇状流及分层流;随着气量的增加,由于气相聚集影响下游液相流速,仍会发生流型的转变;压力波动随液量的增加呈现先增大后减小的趋势,随气量的增大而增大。（2）为进一步得到管径对流型转化关系的影响,建立水平及15°下倾管道的三维数值模型,并导入Fluent中进行两相流流动的模拟过程。保持气相折算速度不变,水平情况完成液相折算速度为5m/s、4m/s、3m/s,管径为160mm、120mm、80mm、60mm、40mm,十五种工况下的模拟过程;下倾管道完成液相折算速度为3m/s、2m/s、1.5m/s、1m/s、0.5m/s,管径为120mm、60mm、40mm,十五种工况下的模拟过程。并进行压力及流速数据获取。得出结论为:水平条件下,随着管道尺寸的增加,气泡流-塞状流过渡的起始点移向更高的液相折算速度;随着管径的减小,压力峰值及最大压差呈现先减小后略微增加的趋势,60mm管径压力波动最小;最大速度的位置保持不变,为管道中心处,在管道上部的高密度气泡区内,平均液体速度向管道上部壁面急剧下降。下倾管道中,随着管径的增大,间歇流-分层流的转化边界向更大的液相折算速度方向偏移,泡状流-间歇流的转化边界趋向更小的液相折算速度方向,间歇状流的区域逐渐减小;压力波动随管径改变影响不大;层状流对管道截面平均流速的影响明显大于泡状流的影响,此时管道最大流速位置向下偏移。以上研究进一步完善了水平及15°下倾管道不同管径条件下的气液两相流流动过程及流型转化边界,对实际输水工程的正常运行有一定的参考价值。
赵雨萌[5]（2021）在《洗涤冷却室内气液两相分布及湍流特征的研究》文中提出工业洗涤冷却室内气相分布和液相速度分布对两相间混合和传递起到重要作用。本文在与工业气化炉几何相似的洗涤冷却室冷模装置内,通过加入羧甲基纤维素钠和油酸钠溶液模拟洗涤冷却室内液相性质的变化,研究洗涤冷却室环隙空间内的气相和液相分布特性以及湍流特征。具体内容如下:（1）借助双头电导探针测量系统,对环隙空间内的气泡直径和气含率分布进行研究,上升、过渡和下降区域气泡的临界直径分别为5mm,4mm,2mm;气含率随粘度的增加先增大后减小,拐点粘度为4.31 mPa·s;表面张力的降低使局部气含率逐渐减小;破泡器下方（h/D=0.19-0.61）气含率沿径向位置逐渐降低,破泡器上方（h/D=1.03）呈抛物线分布;随表观气速的增加气含率显着增大;采用最优化拟合建立了适合高表观气速下的局部气含率关联式。（2）采用皮托管-差压变送器测速装置,研究不同塔高处轴向及切向的液速分布。液相速度分布规律:h/D=0.19-0.61处液相速度沿径向逐渐降低,分别在r/R=0.7和r/R=0.6处速度发生转向。h/D=1.03处速度呈抛物线分布,液相速度与气含率存在协同作用;切向速度相对较小（-0.15-0.05 m/s）,随轴向高度的增加而减小;采用归一化分析建立了适合高塔径、高气速下的Uz/Uc模型关联式。（3）通过雷诺分解及谱分析的方法分析湍流的特征参数。湍流剪应力和轴向正应力在速度转折点处最大,分别为0.045 m2/s2和0.06m2/s2,此处切向正应力约为轴向的0.5倍;弹状流与搅混流转变的临界气速为0.22 m/s;随表观气速的增加,湍流轴向正应力先减小后增加,而切向正应力逐渐增大,最小轴向正应力的值为0.06 m2/s2;由含能范围到惯性范围转变的过渡频率反映涡流尺度的分解速度,随表观气速的增加而增大。
马晟伦[6]（2021）在《基于机器视觉的小管道气液两相流跟踪识别与流速测量》文中研究表明气液两相流广泛存在于自然界和工业界中,随着制造工艺的提高以及小尺度工业设备的发展,小管道气液两相流机理的研究受到越来越多的学者的关注,其检测方法的研究具有重要的理论意义与应用价值。然而,由于小管道气液两相流的复杂性,现有的检测方法仍有待完善。本文基于机器视觉的技术,设计了一种面向小管道气液两相流的流型检测识别及气泡与段塞目标的跟踪方法,并实现了流速测量。本文的主要工作内容与贡献如下:（1）比较了三种基于支持向量机（Support Vector Machines,SVM）小管道气液两相流流型识别方法,利用预处理得到的图像Hu矩作为特征建立识别模型,实现了四种常见流型的识别。（2）提出了一种基于改进Canny算法的小管道气液两相流的气泡与段塞目标检测方法。本文通过拍摄图像,实现了气泡与段塞目标位置的检测。（3）提出了一种小管道两相流的气泡与段塞目标跟踪及速度检测方法。利用上述的检测识别方法获取的图像位置信息,通过控制云台旋转跟踪气泡与段塞目标并记录旋转角,针对不同图片中气泡与段塞位置不同的情况,利用像素补偿处理技术对小管道中的气泡与段塞目标进行速度测量。该方法测得的流速结果与实际流速具有较好的一致性,并取得较好的跟踪效果。（4）设计搭建了适用于小管道气液两相流的检测识别及目标跟踪系统并进行了实验研究,对所提出的方法进行了实验验证。
谢黄骏[7]（2021）在《基于多电极电容传感器的低温两相流反演理论和实验研究》文中提出航天低温推进剂加注、低温空分、氢液化及液化天然气生产等过程都涉及低温流体的输运,监控相含率及相分布对于这些工业过程有重要意义,也是低温两相流换热及流动特性研究的基本参数之一。低温流体与室温流体如水、乙醇等相比,密度、导热系数及液相介电常数等物性有数量级的差别,在这些物理测量过程中,测量算法的准确度及抗噪性要求更高,对信号采集硬件系统的分辨率及精度要求更严格。另外,低温空化、低温热管等两相流动及换热测量要求减少对流场的干扰。因此理想的低温流体两相流相含率及相分布测量手段应具备如下特点:1)非接触、非侵入;2)可同时测量相含率及相分布;3)硬件对复杂环境的兼容性较高,成本可控;4)环境友好,对人无害。传统的低温流体两相流测量技术中,很难在上述四点需求中做到较好的均衡。本文提出一种基于多电极电容传感器的低温流体两相流相含率及相分布测量方案,研究将多电极电容传感器测得的电容向量分别与空泡率及相分布信息相关联的测量算法。本文在电容式传感器的电场特性,相含率测量算法、相分布反演算法等方面,开展了如下三个方面的研究工作:1)研究了电容式传感器测量区域的电场分布特性,得到电容变化与测量区域中两相流流场内任意微元介电常数变化之间的数学关系。通过将流体管路截面网格（微元）化,获得传感器边界电容变化量（dCp,q）与每个网格介电常数变化（dεe）的一阶线性关系,从而得到对应于不同电极对的灵敏场（Sp,qe=dCp,q/dεe）。当传感器在测量区域内形成匀强场时,灵敏场处处相等,流体空泡率与任意位置电容变化量呈等斜率的线性关系,此时电容与测量区域相分布无关,然而这也导致了相分布信息的丢失,只能对相含率进行测量。当测量区域内电场不均匀时,在电场线密度较大的位置灵敏度较高,此时相分布将会显着影响电容值,空泡率与电容间的关系高度非线性。2)基于最小二乘支持向量回归（LSSVR）在高维空间拟合电容向量与空泡率的映射关系,并针对带噪样本开发模糊回归算法（FLSSVR）,利用数值实验初步验证了多电极电容传感器结合该算法进行低温流体空泡率计算的可行性。以LN2-VN2作为工质对,通过数值实验验证了利用LSSVR在高维空间中寻找多电极电容传感器电容与低温流体空泡率之间映射关系的可行性。给出了六种典型相分布做为训练样本生成的模板,其中对于无规则相分布的使用很大程度上丰富了训练样本对各流型的覆盖度。研究了不同归一化方法所得输入对计算结果的影响,发现线性归一化电容向量作为输入能够获得准确度最高的空泡率计算结果,其相对误差在10%以内,绝对误差在0.020以内。针对有噪训练数据,计算高维空间中样本点到一次拟合超平面的距离,依此定义模糊隶属度导出FLSSVR算法。数值实验结果表明,该方法在训练样本带噪情况下相较于LSSVR所获结果平均相对误差降低7.41%,均方根误差减小9.80%。3)基于电容层析成像（ECT）技术反演得到低温流体相分布图像,提出一种考虑线性化误差的改进算法,基于数值模拟和常温替代工质实验验证了测量准确性。ECT利用反演算法,对已知独立电容测值求介电分布的反问题进行求解,得到测量区域内的相分布信息并以图像的形式将结果输出。以LN2-VN2作为两相工质对,通过数值实验筛选了适用于8电极电容传感器在低温流体两相流反演时的传统反演算法。利用LSSVR拟合归一化电容向量与线性化误差的关系,并结合传统算法,得到LSSVR耦合的反演算法。数值实验表明,LSSVR耦合的反演算法能够消除传统迭代算法的半收敛现象,极大程度改善反演质量,将图像误差减小27.95%～63.77%,相关性系数提升4.63%～106.39%。搭建了类比于液态甲烷-气态甲烷介电特性的常温介电工质对反演成像实验装置并进行静态实验,结果表明LSSVR耦合的反演算法能够有效提升反演精度,且具有良好的泛化能力。
邢鹏[8]（2020）在《地形起伏湿气管道积液及天然气携液研究》文中提出湿气输送是天然气开发中的常用工艺,在输送的天然气中常伴有水和凝析液。当输气管道中的气体流速过低,无法携带管道中的液体时,起伏管道中就会生成积液。管道中的积液会给输气管道带来许多不利的影响。因此,研究湿气管道积液规律与临界携液流速对于管道的稳定运行有着重要的意义。本文以计算流体力学和低持液率气液两相流理论为基础,通过数值模拟方法对地形起伏湿气管道积液特性进行研究与分析。模拟并观察了积液的流动状况、平铺长度以及临界状态下管道内的速度场分布。结果表明,积液会随着管道内气体入口流速的增大而逐渐离开管道下倾段并平铺于上倾段,积液段的气体局部流速会增大。根据对模拟结果进行分析可知,积液量对地形起伏湿气管道中的临界携液流速、临界持液率以及临界单位压降均不存在影响;随着管道倾角、管道内径、液体密度的增大以及气体密度的减小,临界携液流速和临界单位压降会增大,临界持液率会减小,三个因素对临界状态下管道运行参数的影响大小依次为管道倾角、流体物性以及管道内径。通过将苏里格气田实际运行参数与模拟结果对比,查明了由于输送过程中气体流速无法达到临界携液流速,导致苏里格气田的一些管道中生成了积液并无法通过气体携带排出。
郎月新[9]（2020）在《气液两相流流动参数的同轴线相位传感器测量》文中研究表明石油化工行业一直是当今社会人们关注并讨论的热点领域,因此专家学者对石油化工的研究从未停下探索的脚步。在众多的研究之中对于多相流的检测由于其重要性和复杂性正受到越来越多的重视,截面含气率是气液两相流中极为重要的流动参数之一。由于气液两相流各相关参数间的非线性特性及其流动机理的未知性,导致由宏观测量参数对两相流动的截面信息进行求解的机理性模型在短期内难以建立,而现有预测模型都受其自身的使用条件限制,因此截面含气率测量是科学研究和工业应用领域中未能解决的科学难题。本文设计出一种新型同轴线相位传感器,对垂直上升管气液两相流动参数进行研究。在理论分析及前期工作经验的基础上,计算并分析传感器结构参数,设计出了一种包含内电极和外电极的三体结构形式的新型同轴线相位传感器。搭建了新型同轴线相位传感器测量系统,包括硬件电路部分的设计、信号采集模块及测量系统搭建。在此基础上,进行了室内垂直管静态标定实验,研究分析了新型同轴线相位传感器在在不同频段下全含气范围内的响应特点,发现同轴线传感器响应在各个频率点下的相位差输出与含气率变化呈线性变化关系的规律。根据电磁波相位特性与气液两相介质间变化规律,建立了同轴线截面含气率测量模型。制定了垂直气液两相流动态实验方案,确定了信号频率和实验条件。以泡状流和弹状流流型为基础,进行了垂直管状态下水流量1m3/h-11m3/h,气流量0.3m3/h-0.8m3/h流动工况内气水两相流动态实验,从信号的时间和和频率方面,考察分析了传感器在各个工况点的响应特性。发现该新型传感器在各个工况点内的响应有明显变化,可通过时频域分析对气液两相流流型进行识别,同时,利用传感器进行气液两相流相含率测试达到了预期效果。由于实验测量难度大,且易受外界环境因素影响,以量纲分析法理论为基础,分析了新型同轴线相位传感器的入口参数,基于量纲分析法提出了一种仅仅依赖入口参数而不依赖实验测试技术的截面含气率预测模型,通过文献对比和预测分析,对截面含气率预测模型的适用性和外推性进行了评价。结果表明:从流型角度来看,在考虑气液密度,压强,管径,流速等入口参数情况下,提出的截面含气率预测模型不仅可以预测弹状流截面含气率,而且适用于其他流型,如:乳状流,环状流,泡状流;另外,也适用于不同管径,形状,摆放角度的管段。从截面含气率预测效果角度来看,推导得到的截面含气率模型对自身数据预测结果的平均绝对误差为1.24%,将所引用文献中的194组数据代入到截面含气率预测模型中,预测结果的平均绝对误差为8.00%,这说明了量纲分析方法的结果在截面含气率测量中是有效果的。利用新型同轴线相位传感器实现截面含气率测量及流型分析,并结合量纲分析理论提出一种不依赖现有多相流检测技术的截面含气率模型,为气液两相流不分离测量提供了有效的方法。
王大阳[10]（2020）在《油气水三相流电学传感器组合测量方法研究》文中研究指明油气水多相流普遍存在于油气开采过程中,开展油井内产液剖面流动参数测量研究具有重要学术价值与实际意义。在以水为连续相的油气水多相流动过程中,相间相互作用及滑脱效应导致其时空流动结构非常复杂,分散相流速及浓度分布极为不均匀。此外,不同区域油气田地质构造差异及油田注水开发过程中对地层水性质的改变,导致了油井采出液中的矿化度有较大差别,进而导致了水相电导率及介电常数的变化。上述这些特点给井下油气水三相流产出剖面测井带来极大挑战。论文研究工作取得了如下创新性成果:1.提出了一种不受矿化度影响的油气水三相流持水率组合测量方法。该方法采用恒压激励调理电极间电流来反映电导率变化,保证了电导传感器响应与电导率之间呈线性的最优探测关系。通过设计在线获取水相电导率测量系统,实现了持水率测量过程中水相电导率的自动补偿,消除了矿化度对测量的影响。混合流速测量方面,通过插值增采样技术提高了相关流速的测量精度,在流型辨识基础上,实现了基于运动波速度物理模型的油气水三相流混合流速测量。2.提出了一种同轴三电极分布式电导传感器油气水三相流液膜厚度测量方法。该方法基于双接收电极同步测量与比值策略,建立了与液膜导电性无关的比值与液膜厚度之间的测量模型,实现了不受水电导率及液相含油率变化影响的液膜厚度分布式测量。基于液膜传感器及持水率传感器同步获取的油水混合电导率及油气水混合电导率,建立了基于流型及混合液电导率的持气率模型,为基于电学传感器组合测量油气水三相流持气率提供了新途径。3.提出了一种基于微带天线的微波传感器持水率测量方法。该方法在水电导率变化条件下,基于微波在介质中传播的幅值衰减和相位移动物理敏感效应,同步感知水电导率变化时的高频电磁波作用下的混相介电特性,综合微波幅度衰减及相位移动信息解耦持水率及水相电导率,构建了一种不受水矿化度影响的微波传感器持水率测量方法。4.设计了移动式双头光纤探针传感器及测量系统,获得了油气水三相流的气相结构特性及流动参数分布,结合上下游弧形对壁式电导传感器并基于多尺度交叉熵算法揭示了油气水三相流局部及整体的流动复杂性。采用旋转电场式电导传感器获取管截面不同位置的多通道信号,结合提出的基于小波的多分辨分析及多元多尺度加权排列熵算法的联合分析方法,有效揭示了油气水三相流宏观不稳定性、多尺度结构不稳定性及二者内在的联系。
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 Taylor气泡国内外研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 1.4 研究方案及技术路线 |
| 2 数值模拟方法及模型验证 |
| 2.1 CFD简介 |
| 2.2 控制方程 |
| 2.3 多相流模型 |
| 2.4 湍流模型 |
| 2.5 离散方程 |
| 2.6 模型验证 |
| 2.6.1 实验介绍 |
| 2.6.2 模型建立及网格划分 |
| 2.6.3 模型验证 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 管道直径对单Taylor气泡上升运动行为特性的影响 |
| 3.1 液氢物性 |
| 3.2 Taylor气泡上升速度随管径的变化趋势 |
| 3.3 Taylor气泡鼻部流场和形状随管径的变化趋势 |
| 3.4 Taylor气泡液膜随管径的变化趋势 |
| 3.5 Taylor气泡尾流区长度随管径的变化趋势 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 管道倾角对单Taylor气泡上升运动行为特性的影响 |
| 4.1 Taylor气泡形状流场随倾角的变化趋势 |
| 4.2 Taylor气泡速度随倾角的变化趋势 |
| 4.3 Taylor气泡长度随倾角的变化趋势 |
| 4.4 管道壁面切应力随倾角的变化趋势 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 管道倾角对液氢流体中双Taylor气泡上升融合行为特性的影响 |
| 5.1 Taylor气泡形状流场随倾角的变化趋势 |
| 5.2 Taylor气泡长度随倾角的变化趋势 |
| 5.3 Taylor气泡速度随倾角的变化趋势 |
| 5.4 管道壁面切应力随气泡间距的变化趋势 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间主要研究成果 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 旋流曝气器简介 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 旋流曝气器仿真模型 |
| 2.1 多相流模型及相间作用力 |
| 2.1.1 多相流模型 |
| 2.1.2 湍流模型 |
| 2.1.3 相间作用力 |
| 2.2 CFD-PBM耦合模型 |
| 2.2.1 气泡破碎模型 |
| 2.2.2 气泡聚并模型 |
| 2.3 旋流曝气器几何模型及网格划分 |
| 2.3.1 旋流曝气器数值模拟几何模型 |
| 2.3.2 旋流曝气器网格划分 |
| 2.3.3 网格独立性验证 |
| 2.4 仿真条件设置及破碎率定义 |
| 2.4.1 仿真条件设置 |
| 2.4.2 不同高度气体体积分数变化情况 |
| 2.4.3 气泡破碎率定义 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 旋流曝气器仿真结果分析 |
| 3.1 切割齿形状对曝气性能的影响 |
| 3.1.1 切割齿形状对气泡破碎率的影响 |
| 3.1.2 切割齿形状对旋流曝气器压差的影响 |
| 3.2 每层切割齿个数对曝气性能的影响 |
| 3.2.1 每层切割齿个数对气泡破碎率的影响 |
| 3.2.2 每层切割齿个数对旋流曝气器压差的影响 |
| 3.3 切割齿层数对曝气性能的影响 |
| 3.3.1 切割齿层数对气泡破碎率的影响 |
| 3.3.2 切割齿层数对旋流曝气器压差的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 旋流曝气器曝气性能结构优化 |
| 4.1 均匀试验设计 |
| 4.1.1 试验设计方法介绍 |
| 4.1.2 旋流曝气器结构优化的均匀试验设计 |
| 4.2 旋流曝气器各参数优化 |
| 4.2.1 优化方法的介绍 |
| 4.2.2 旋流曝气器的多目标优化 |
| 4.3 最优方案对比分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间主要研究成果 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 缩写和符号清单 |
| 1 引言 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 气液两相流流量计算的相关参数及研究方法 |
| 2.1.1 气液两相流流量计算的相关参数 |
| 2.1.2 气液两相流的分析方法与研究模型 |
| 2.2 气液两相流流型识别方法的研究现状 |
| 2.2.1 基于流型图和流型转变准则的流型识别方法 |
| 2.2.2 采用直接测量的流型识别方法 |
| 2.2.3 采用间接测量的流型识别方法 |
| 2.3 气液两相流流量测量方法的研究现状 |
| 2.3.1 气液两相流流量的测量方法 |
| 2.3.2 气液两相流检测技术存在的问题和发展趋势 |
| 2.3.3 实际采油工程中对多相流计的需求 |
| 2.4 气液两相流中的弹状流研究现状 |
| 2.4.1 弹状流的基本特点 |
| 2.4.2 弹状流的形成机理 |
| 2.4.3 弹状流的研究进展 |
| 2.5 本文技术方案及研究内容 |
| 2.5.1 本文技术路线 |
| 2.5.2 本文研究内容 |
| 3 热扩散式测量(TDM)方法 |
| 3.1 TDM方法的可行性分析 |
| 3.2 TDM方法的测量原理 |
| 3.3 TDM装置的结构设计 |
| 3.4 TDM温度信号的采集和滤波处理 |
| 3.4.1 温度信号的采集 |
| 3.4.2 温度数据的滤波处理 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 气液两相流流型识别的实验研究 |
| 4.1 实验平台设计 |
| 4.2 实验方案设计 |
| 4.3 实验参数的不确定度分析 |
| 4.4 管壁对不同流型下气液两相流的热扩散响应规律 |
| 4.4.1 温度信号分析 |
| 4.4.2 温度波动参数 |
| 4.4.3 波动参数变化规律 |
| 4.5 流型识别方法研究 |
| 4.6 流型识别实验结果 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 气液两相弹状流流动特征参数测量的实验研究 |
| 5.1 实验方案和步骤 |
| 5.2 气液弹状流下的热扩散响应规律 |
| 5.3 弹状流流动特征参数的确定方法 |
| 5.3.1 Taylor气泡速度与温度曲线波动的关系 |
| 5.3.2 液塞速度的确定方法 |
| 5.3.3 Taylor气泡和液塞的长度与温度曲线波动的关系 |
| 5.3.4 Taylor气泡和液塞的频率与温度曲线波动的关系 |
| 5.3.5 液膜厚度的确定方法 |
| 5.3.6 液塞空隙率的确定方法 |
| 5.4 弹状流流动特征参数测量的实验结果 |
| 5.4.1 Taylor气泡和液塞的速度 |
| 5.4.2 Taylor气泡和液塞的长度 |
| 5.4.3 Taylor气泡和液塞的频率 |
| 5.4.4 液塞空隙率与温度曲线下降斜率的关系 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 气液两相流流量计量的模型建立及实验研究 |
| 6.1 基于段塞单元统计的流量计算模型及方法 |
| 6.2 流量计算模型的正确性验证 |
| 6.3 气液两相流的流量计算结果 |
| 6.4 气液两相流的流量测量的误差分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 液相为互不相容双组分的气液两相流的实验研究 |
| 7.1 实验方案和步骤 |
| 7.2 混合液体物性参数的分析 |
| 7.3 弹状流流动特征参数测量方法的适用性分析 |
| 7.3.1 漂移-通量模型 |
| 7.3.2 经验关联式 |
| 7.4 气液两相的流量计量 |
| 7.5 应用范围探讨 |
| 7.6 本章小结 |
| 8 结论 |
| 8.1 主要结论 |
| 8.2 创新点 |
| 8.3 今后研究的建议 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 水平管道气液两相流试验研究现状 |
| 1.2.2 倾斜管道气液两相流试验研究现状 |
| 1.2.3 管道气液两相流数值模拟研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 第二章 试验和数值模拟方法 |
| 2.1 管道两相流试验装置及方法 |
| 2.1.1 水平管道两相流试验装置 |
| 2.1.2 水平管道两相流试验方法 |
| 2.2 下倾管道两相流试验装置及方法 |
| 2.2.1 下倾管道两相流试验装置 |
| 2.2.2 下倾管道两相流试验方法 |
| 2.3 试验参数 |
| 2.4 自压管道气液两相流数值模拟研究 |
| 2.4.1 模型软件的选择 |
| 2.4.2 数理模型的建立 |
| 2.4.3 网格无关性及模型准确性验证 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 水平管道气液两相流流型试验及模拟研究 |
| 3.1 水平管道流型分类 |
| 3.2 结果分析 |
| 3.2.1 不同两相折算流速下的水平管道充液两相运动过程分析 |
| 3.2.2 不同管径下的流型变化分析 |
| 3.2.3 水平管道气液两相流压力波动分析 |
| 3.2.4 水平管道气体对管道流速分布的影响 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 下倾管道气液两相流流型试验及模拟研究 |
| 4.1 下倾管道流型分类 |
| 4.2 结果分析 |
| 4.2.1 不同两相折算流速下的下倾管道充液两相运动过程分析 |
| 4.2.2 不同管径下的流型变化分析 |
| 4.2.3 下倾管道气液两相流压力波动分析 |
| 4.2.4 下倾管道气体对管道流速分布的影响 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 导师评阅表 |
| 摘要 |
| abstract |
| 主要符号说明 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究内容及技术路线 |
| 第2章 文献综述 |
| 2.1 煤气化技术的简介 |
| 2.1.1 气流床煤气化技术 |
| 2.1.2 合成气激冷技术 |
| 2.2 鼓泡塔液相循环流动的研究 |
| 2.2.1 液相流动的研究进展 |
| 2.2.2 液相速度的影响因素 |
| 2.2.3 液相速度的测量装置 |
| 2.3 气液两相流中气泡特性参数的研究 |
| 2.3.1 局部气含率的测量装置 |
| 2.3.2 局部气含率的影响因素 |
| 2.3.3 气泡尺寸计算方法的研究 |
| 2.3.4 气泡尺寸的影响因素 |
| 2.4 气液两相流中湍流特征参数的研究 |
| 2.4.1 湍流应力的研究 |
| 2.4.2 湍流强度的研究 |
| 2.4.3 功率谱密度分析 |
| 第3章 洗涤冷却室内气相特征参数的研究 |
| 3.1 实验内容 |
| 3.1.1 实验装置 |
| 3.1.2 实验物料 |
| 3.1.3 测量方法 |
| 3.2 气泡尺寸分布 |
| 3.2.1 粘度的影响 |
| 3.2.2 表面张力的影响 |
| 3.3 局部气含率分布 |
| 3.3.1 局部气含率沿径向的分布 |
| 3.3.2 粘度的影响 |
| 3.3.3 表面张力的影响 |
| 3.3.4 局部气含率分布关联式 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 洗涤冷却室内液相流动结构的研究 |
| 4.1 实验内容 |
| 4.1.1 实验装置 |
| 4.1.2 测量方法 |
| 4.1.3 仪器验证 |
| 4.2 液相速度分布 |
| 4.2.1 轴向和切向速度沿径向的分布 |
| 4.2.2 表观气速的影响 |
| 4.2.3 粘度的影响 |
| 4.2.4 表面张力的影响 |
| 4.2.5 液相速度分布关联式 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 洗涤冷却室内液相湍流特征的研究 |
| 5.1 实验内容 |
| 5.1.1 实验装置 |
| 5.1.2 实验方法 |
| 5.2 湍流剪应力的径向分布 |
| 5.2.1 湍流剪应力沿塔高的发展 |
| 5.2.2 表观气速的影响 |
| 5.3 湍流正应力 |
| 5.3.1 湍流轴向和切向正应力的径向分布 |
| 5.3.2 表观气速的影响 |
| 5.3.3 粘度的影响 |
| 5.3.4 表面张力的影响 |
| 5.4 相关性分析及功率谱密度 |
| 5.4.1 自相关函数 |
| 5.4.2 功率谱密度分布 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 研究生在读期间工作成果 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 课题研究目标 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 小管道标准及气液两相流相关参数介绍 |
| 1.3.1.1 小管道划分标准 |
| 1.3.1.2 气液两相流简介 |
| 1.3.2 流型识别研究现状 |
| 1.3.3 流速测量研究现状 |
| 1.3.4 目标检测相关技术研究现状 |
| 1.4 本文主要工作与结构安排 |
| 2 总体方案 |
| 2.1 气液两相流流型 |
| 2.2 泡状流段塞流跟踪识别及影响因素分析 |
| 2.3 总体方案 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 小管道气液两相流流型识别 |
| 3.1 面向小管道气液两相流图像数据集的建立 |
| 3.2 小管道气液两相流图像畸变校正 |
| 3.2.1 成像模型与切向畸变原理 |
| 3.2.2 图片畸变校正方法研究现状 |
| 3.2.3 小管道气液两相流图像切向畸变校正方法 |
| 3.3 小管道气液两相流图像预处理 |
| 3.3.1 小管道气液两相流图像分割方法 |
| 3.3.2 小管道气液两相流图像平滑滤波方法 |
| 3.3.2.1 基于高斯滤波器的平滑滤波方法 |
| 3.3.2.2 基于双边滤波器的平滑滤波方法 |
| 3.3.2.3 基于改进均值滤波与中值滤波方法 |
| 3.3.2.4 图像平滑处理比较分析 |
| 3.4 小管道气液两相流流型识别模型 |
| 3.4.1 基于传统支持向量机的小管道气液两相流流型识别模型 |
| 3.4.2 基于SMO算法改进的SVM的小管道气液两相流流型识别模型 |
| 3.4.3 基于改进的支持向量机模型的流型识别模型 |
| 3.4.4 三种识别模型的比较分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 小管道气液两相流气泡与段塞目标检测 |
| 4.1 基于Canny算子的小管道气液两相流气泡与段塞目标检测 |
| 4.2 基于改进Canny算子的小管道气液两相流气泡与段塞目标检测 |
| 4.3 两种方法的对比分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 流速测量 |
| 5.1 小管道气液两相流流速测量与跟踪 |
| 5.1.1 气相目标识别模块 |
| 5.1.2 云台角度信息速度测量原理 |
| 5.1.3 小管道气液两相流图像像素的补偿 |
| 5.1.4 PID控制 |
| 5.2 平台搭建 |
| 5.2.1 硬件平台 |
| 5.2.2 软件平台 |
| 5.3 实验装置与实验环境 |
| 5.3.1 实验装置 |
| 5.3.2 实验环境与实验方案 |
| 5.4 实验结果与分析 |
| 5.4.1 泡状流与段塞流速度 |
| 5.4.2 系统延时时间 |
| 5.4.3 实时跟踪准确性 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 低温流体两相流相分布及相含率测量研究的意义 |
| 1.2 现有两相流相含率及相分布检测方法 |
| 1.2.1 相分离直接测量法 |
| 1.2.2 照相法 |
| 1.2.2.1 非侵入式照相法 |
| 1.2.2.2 内窥式照相法 |
| 1.2.3 光学法 |
| 1.2.3.1 非接触式激光测量法 |
| 1.2.3.2 光纤探针法 |
| 1.2.3.3 Schlieren成像技术 |
| 1.2.3.4 激光干涉法 |
| 1.2.4 声学法 |
| 1.2.5 辐射衰减法 |
| 1.2.6 核磁共振技术 |
| 1.2.7 示踪粒子法 |
| 1.2.8 电学法 |
| 1.2.8.1 射频法 |
| 1.2.8.2 弧面双电极结构电容传感器 |
| 1.2.8.3 非对称双电极结构电容传感器 |
| 1.2.8.4 同心环结构电容传感器 |
| 1.2.8.5 多电极结构电容传感器 |
| 1.3 基于多电极电容传感器的低温流体测量关键技术及主要问题 |
| 1.3.1 基于多电极电容传感器的低温流体测量关键技术 |
| 1.3.2 基于多电极电容传感器的低温流体测量存在的主要问题 |
| 1.4 本文主要工作 |
| 2 多电极电容传感器的正问题计算 |
| 2.1 多电极电容传感器的电场控制方程及定解条件 |
| 2.2 电容计算 |
| 2.3 传感器静电场的有限元计算 |
| 2.4 灵敏场 |
| 2.4.1 灵敏度计算 |
| 2.4.2 弧形双电极及8电极电容传感器灵敏场分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 基于支持向量回归的低温流体空泡率计算方法 |
| 3.1 模糊最小二乘支持向量回归 |
| 3.1.1 最小二乘支持向量回归 |
| 3.1.2 核函数的构建 |
| 3.1.3 LSSVR的模糊化及基于高维空间距离的模糊隶属度 |
| 3.2 基于FLSSVR的多电极电容传感器空泡率测量方法 |
| 3.2.1 训练样本的获取 |
| 3.2.2 测量噪声的添加 |
| 3.2.3 训练样本数量、参数取值及输入/输出的数据归一化 |
| 3.2.4 空泡率拟合结果 |
| 3.3 多电极电容传感器的空间滤波作用 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于ECT的低温流体相分布测量方法 |
| 4.1 反问题灵敏场及ECT线性近似方程的导出 |
| 4.2 经典反演算法的导出 |
| 4.2.1 线性反投影算法(LBP) |
| 4.2.2 Tikhonov正则化算法(TR) |
| 4.2.3 Landweber迭代 |
| 4.2.4 迭代的Tikhonov正则化(ITR) |
| 4.2.5 同步迭代重建技术(SIRT) |
| 4.2.6 全变分1范数正则化算法(TV L1-norm) |
| 4.2.7 迭代与正则化的关系 |
| 4.3 各算法应用于低温流体两相流的反演成像数值实验 |
| 4.4 改进的反演算法 |
| 4.4.1 改进的Tikhonov正则化算法 |
| 4.4.2 基于支持向量回归的线性化误差计算及改进反演算法 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 相分布测量验证性实验 |
| 5.1 常温替代工质的相对介电常数测量 |
| 5.2 常温替代工质对的ECT测量 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 总结和展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 本文创新之处 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学期间所取得的代表性研究成果 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 本文研究目的及意义 |
| 1.2 湿气管道积液及临界携液流速的研究方法 |
| 1.3 湿气管道积液及临界携液流速的研究进展 |
| 1.3.1 湿气管道水力参数计算研究现状 |
| 1.3.2 湿气管道临界携液流速的研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 1.5 技术路线 |
| 第二章 湿气管道积液形成理论及影响因素 |
| 2.1 湿气管道积液形成理论 |
| 2.1.1 湿气管道积液的形成 |
| 2.1.2 湿气管道积液的影响因素 |
| 2.1.3 持液率的影响因素 |
| 2.2 湿气管道积液的流动性质 |
| 2.3 湿气管道积液驱离动量方程 |
| 2.4 湿气管道积液典型界面模型 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 地形起伏湿气管道低处积液数值模拟研究 |
| 3.1 CFD理论及Fluent软件简介 |
| 3.2 模型的确定与计算 |
| 3.2.1 VOF模型及计算原理 |
| 3.2.2 标准k-ε模型及计算原理 |
| 3.2.3 计算模型的确定及简化 |
| 3.2.4 求解器及算法 |
| 3.3 数值模拟的基本控制方程 |
| 3.4 模型建立及参数设置 |
| 3.4.1 几何模型建立与网格划分 |
| 3.4.2 运行环境及参数设置 |
| 3.5 数值模拟可行性验证 |
| 3.5.1 积液在湿气管道底部的液面高度计算 |
| 3.5.2 网格无关性验证 |
| 3.5.3 积液及速度场分布对比验证 |
| 3.5.4 临界单位压降对比验证 |
| 3.5.5 临界持液率对比验证 |
| 3.6 临界携液流速数值计算方法 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 地形起伏湿气管道积液影响因素分析 |
| 4.1 积液量对地形起伏湿气管道运行参数的影响 |
| 4.1.1 积液量对临界持液率的影响 |
| 4.1.2 积液量对临界单位压降的影响 |
| 4.1.3 积液量对临界携液流速的影响 |
| 4.2 管道内径对地形起伏湿气管道运行参数的影响 |
| 4.2.1 管道内径对临界持液率的影响 |
| 4.2.2 管道内径对临界单位压降的影响 |
| 4.2.3 管道内径对临界携液流速的影响 |
| 4.3 管道倾角对地形起伏湿气管道运行参数的影响 |
| 4.3.1 管道倾角对临界持液率的影响 |
| 4.3.2 管道倾角对临界单位压降的影响 |
| 4.3.3 管道倾角对临界携液流速的影响 |
| 4.4 流体物性对地形起伏湿气管道运行参数的影响 |
| 4.4.1 流体物性对临界持液率的影响 |
| 4.4.2 流体物性对临界单位压降的影响 |
| 4.4.3 流体物性对临界携液流速的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 苏里格气田积液形成及影响因素分析 |
| 5.1 苏里格气田简介 |
| 5.2 积液对实际生产的影响分析 |
| 5.3 苏里格气田积液形成原因分析 |
| 5.4 运行压力与流体物性对积液形成的影响分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与建议 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 建议 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间参加科研情况及获得的学术成果 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 气液两相流的研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 气液两相流概述 |
| 1.1.3 气液两相流参数介绍 |
| 1.1.4 研究意义 |
| 1.2 截面含气率研究现状及分析 |
| 1.2.1 理论研究现状 |
| 1.2.2 实验测量方法研究现状 |
| 1.2.3 现有研究存在的问题 |
| 1.3 微波技术在多相流领域的发展 |
| 1.3.1 微波技术的应用和优点 |
| 1.3.2 同轴线相位技术的应用和优点 |
| 1.4 研究内容及创新点 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 创新点 |
| 第二章 同轴线相位测量技术 |
| 2.1 同轴线相位测量方法概述 |
| 2.2 同轴线相位技术测量原理和结构 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 新型同轴线相位传感器设计及系统搭建 |
| 3.1 新型同轴线传感器系统总体方案设计 |
| 3.2 新型同轴线传感器结构设计 |
| 3.3 新型同轴线传感器硬件电路设计 |
| 3.3.1 微控制器设计 |
| 3.3.2 信号源模块设计 |
| 3.3.3 功分器模块 |
| 3.3.4 相位检测模块 |
| 3.3.5 AD7606 多通道AD数据采集模块 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 新型同轴线相位传感器静态实验标定 |
| 4.1 室内垂直管静态实验标定 |
| 4.2 新型同轴线相位传感器响应分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 基于新型同轴线传感器的截面含气率模型与试验 |
| 5.1 截面含气率实验测量装置 |
| 5.2 垂直气液两相流截面含气率实验 |
| 5.2.1 信号频率的确定 |
| 5.2.2 同轴线截面含气率测量模型 |
| 5.2.3 实验参数范围 |
| 5.3 垂直气液两相流相位差输出信号分析 |
| 5.3.1 相位差输出信号时频分析 |
| 5.3.2 相位差输出信号和截面含气率与流量关系分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 基于量纲分析法的截面含气率模型与评价 |
| 6.1 截面含气率模型参数分析 |
| 6.2 截面含气率模型 |
| 6.3 截面含气率预测模型评价 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 油气水多相流研究现状 |
| 1.2.1 多相流流动参数 |
| 1.2.2 分相持率测量 |
| 1.2.3 流速测量 |
| 1.2.4 流型研究 |
| 1.3 油气水多相流检测存在科学问题 |
| 1.4 本文工作与创新点 |
| 1.5 本文组织结构 |
| 第2章 油气水三相流电导传感器持水率测量方法 |
| 2.1 传感方式的选择 |
| 2.2 电导探测方法的确定 |
| 2.3 持水率传感器系统及水矿化度的影响 |
| 2.3.1 旋转电场式持水率传感器 |
| 2.3.2 水矿化度的影响 |
| 2.4 水电导率测量系统 |
| 2.4.1 传感器结构及电极尺寸优化 |
| 2.4.2 水电导率测量系统及静态响应 |
| 2.5 不受水矿化度影响的持水率测量及模型 |
| 2.5.1 组合测量系统及实验装置 |
| 2.5.2 水电导率测量系统动态响应 |
| 2.5.3 持水率传感器系统动态响应 |
| 2.5.4 基于流动结构的持水率测量模型 |
| 本章小结 |
| 第3章 油气水三相流微波传感器持水率测量方法 |
| 3.1 基于微带天线的传感系统 |
| 3.1.1 微带天线尺寸计算 |
| 3.1.2 基于HFSS的尺寸优化及确定 |
| 3.1.3 微波传感器测量系统 |
| 3.2 微波传感器静态测量特性 |
| 3.2.1 类泡状流结构部分的静态实验 |
| 3.2.2 类泰勒泡结构部分的静态实验 |
| 3.2.3 水矿化度的影响 |
| 3.3 微波传感器动态测量性能 |
| 3.3.1 油气水三相流动态实验装置 |
| 3.3.2 微波传感器动态响应 |
| 3.3.3 不同水矿化度下的持水率测量 |
| 本章小结 |
| 第4章 油气水三相流电学传感器持气率测量方法 |
| 4.1 液膜分布式测量 |
| 4.1.1 液膜传感器优化设计 |
| 4.1.2 测量系统及测量原理 |
| 4.1.3 静态标定 |
| 4.1.4 系统动态测量特性 |
| 4.2 基于电学法的持气率测量 |
| 4.2.1 组合测量系统 |
| 4.2.2 油水混合液电导率获取 |
| 4.2.3 持气率测量模型 |
| 本章小结 |
| 第5章 油气水三相流混合流速测量方法 |
| 5.1 混合流速测量系统 |
| 5.2 组合测量系统及实验装置 |
| 5.2.1 组合测量系统 |
| 5.2.2 实验装置 |
| 5.3 混合流速测量 |
| 5.3.1 流型识别 |
| 5.3.2 基于插值增采样的相关速度测量 |
| 5.3.3 基于运动波模型的混合流速测量 |
| 本章小结 |
| 第6章 油气水三相流流动结构多尺度分析方法 |
| 6.1 油气水三相流气相特性与流体复杂性探测 |
| 6.1.1 测量系统及实验装置 |
| 6.1.2 气相局部流动参数及分布 |
| 6.1.3 流体宏观复杂性与局部复杂性 |
| 6.2 油气水三相流非线性动力学不稳定性 |
| 6.2.1 多元多尺度加权排列熵 |
| 6.2.2 小波多分辨分析 |
| 6.2.3 流体宏观不稳定性与多尺度结构不稳定性 |
| 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
