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基于音频信号的气固两相流检测方法研究
1
作者 仝卫国 门国悦 +1 位作者 蔡天娇 崔建昕 《计量学报》 北大核心 2025年第3期383-390,共8页
利用气固两相流在管道流动中产生的音频信号包含大量流体信息的特点,将音频信号引入气固两相流检测。提出一种基于音频信号的气固两相流分类的检测方法:对音频信号利用小波包分析进行多尺度分析,其去噪效果优于集合经验模态分解重构方... 利用气固两相流在管道流动中产生的音频信号包含大量流体信息的特点,将音频信号引入气固两相流检测。提出一种基于音频信号的气固两相流分类的检测方法:对音频信号利用小波包分析进行多尺度分析,其去噪效果优于集合经验模态分解重构方法。在重构后的音频信号中选取梅尔频率倒谱系数(MFCCs)作为特征,输入到长短期记忆(LSTM)递归神经网络中。实验结果表明,在气固两相流的弯管处上升段所收集到的音频信号的幅值更大,适合安装采样设备。检测方法对实验中6种流动状态的气固两相流分类效果好,准确率为96.11%,证明了音频信号在气固两相流检测中的可行性。 展开更多
关键词 流量计量 气固两相流 小波包分解 音频信号 梅尔倒谱系数 长短期记忆递归神经网络
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甲烷和水的水平气液两相流近红外吸收特性分析
2
作者 孔维航 张恒恒 +3 位作者 李佩宇 李洋 回耀智 李贺 《光谱学与光谱分析》 北大核心 2025年第6期1551-1556,共6页
相含率是计算水平气液两相流分相流速、压降、平均密度、产气量的一项重要参数。为解决页岩气水平井气液两相流相含率测量问题,以甲烷和水为研究对象,开展基于近红外吸收技术的水平气液两相流吸收特性研究。首先根据HITRAN、Refractivei... 相含率是计算水平气液两相流分相流速、压降、平均密度、产气量的一项重要参数。为解决页岩气水平井气液两相流相含率测量问题,以甲烷和水为研究对象,开展基于近红外吸收技术的水平气液两相流吸收特性研究。首先根据HITRAN、Refractiveindex数据库获取甲烷和水的全波段吸收光谱,由此分析得到甲烷和水的特征吸收峰范围;然后实验得到不同压强下甲烷和不同液面厚度水的近红外光谱图,通过分析吸收峰的位置与变化幅度确定甲烷与水的吸收特征波长分别为1650和980 nm;最后搭建安装1650和980 nm波长激光器水平管段实验平台,分析不同压强、气液比、返排液中有机物与总溶解性固体等因素对近红外吸收性能影响。实验结果表明,980 nm近红外光强仅受液面高度影响,且随着液面高度增加,接收端近红外光强对数值线性逐渐减小;1650 nm近红外光强同时受水液面高度及甲烷气体压强影响,且随着液面高度、压强增大,接收端近红外光强对数值线性逐渐减小;返排液中的总溶解性固体对近红外光透过率的影响略大于有机物,增加有机物和总溶解性固体的浓度对近红外光强影响均小于6%。由此可利用980 nm近红外光测量水的液面高度变化,1650 nm近红外光测量水和甲烷压强变化,然后根据Lambert-Beer、线性叠加定律求出页岩气水平井气液两相流相含率。 展开更多
关键词 页岩气水平井 气液两相流 相含率测量 近红外吸收
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基于改进Swin Transformer的HMX造型粉图像处理方法
3
作者 邹藻 田昌 +3 位作者 苏明旭 尹华模 屈延阳 何冠松 《化工进展》 北大核心 2025年第4期1957-1967,共11页
针对原位、在线获取奥克托今(HMX)造型粉形貌信息的需求,设计了颗粒图像探针及采集系统,获取了造型粉悬浮颗粒图像。以掩模区域卷积神经网络(Mask RCNN)为框架,提出了一种基于改进Swin Transformer的图像处理方法,通过并联通道注意力模... 针对原位、在线获取奥克托今(HMX)造型粉形貌信息的需求,设计了颗粒图像探针及采集系统,获取了造型粉悬浮颗粒图像。以掩模区域卷积神经网络(Mask RCNN)为框架,提出了一种基于改进Swin Transformer的图像处理方法,通过并联通道注意力模块和窗口自注意力机制提出CA-Swin Transformer结构以合理分配图像通道的关注度,并进一步结合特征增强模块建立了一种颗粒识别网络(particle recognition network,PRNet),有效提高了颗粒识别精度。以标注的HMX造型粉图像数据集对PRNet进行训练与测试。结果表明,PRNet的AP、AP_(50)和AP_(75)分别达到了62.3%、84.4%和72.5%;识别特征粒径D_(10)、D_(50)、D_(90)和D_(max)与人工标注值的相对误差分别为-4.788%、-0.770%、-0.272%和0.313%,均优于基准网络Mask RCNN及其以Swin Transformer为主干网络的变体。此外,对重叠颗粒的遮挡部分进行复原,重叠颗粒圆形度、Feret直径和长宽比与人工标注绝对相对误差分别小于8%、4%和5%。 展开更多
关键词 两相流 颗粒 奥克托今造型粉 原位测量 深度学习
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基于多频电容的气固相含率在线检测电路设计
4
作者 陈诺恒 王胜南 孔明 《化工进展》 北大核心 2025年第4期1806-1814,共9页
气固两相流广泛存在于石油、化工、核能、环境工程及生物医学工程等领域,其相含率的精确测量对系统的安全性和运行效率至关重要。本文开发了一种基于多频电容法的在线检测系统,以提高气固相含率的测量精度和抗干扰能力。系统通过现场可... 气固两相流广泛存在于石油、化工、核能、环境工程及生物医学工程等领域,其相含率的精确测量对系统的安全性和运行效率至关重要。本文开发了一种基于多频电容法的在线检测系统,以提高气固相含率的测量精度和抗干扰能力。系统通过现场可编辑门阵列(FPGA)控制数模转换器(DAC)模块生成多频激励信号,结合电容/电压(C/V)转换电路及数字相敏检波(DPSD)算法实现信号的实虚部信息提取。实验在有机玻璃管道中通过不同直径的有机玻璃棒模拟气固两相情况,在500kHz~1MHz频率范围内进行测量,结果表明该系统能够准确测量不同相含率,并具备良好的稳定性和抗干扰能力。该研究为气固两相流的在线测量提供了一种有效的电学方法,可广泛应用于工业过程以及生物医学领域的相含率实时检测。 展开更多
关键词 多频电容检测 相含率 在线测量 气固两相流 电路设计
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油气水三相流多模式超声测试信号分析与流型辨识
5
作者 史雪薇 谭超 董峰 《化工进展》 北大核心 2025年第4期1834-1848,共15页
针对水平管道油气水三相流流型的准确辨识问题,提出一种脉冲波/连续波超声组合式测试手段与多域特征提取方案。研究中,首先利用单晶的脉冲波超声传感器与双晶的连续波超声传感器对水平管道油气水三相流开展动态实验测试,同步获取流动过... 针对水平管道油气水三相流流型的准确辨识问题,提出一种脉冲波/连续波超声组合式测试手段与多域特征提取方案。研究中,首先利用单晶的脉冲波超声传感器与双晶的连续波超声传感器对水平管道油气水三相流开展动态实验测试,同步获取流动过程中的回波强度数据与多普勒频移数据。通过分析测试数据在不同流型下的响应特性,揭示了油气水三相流不同流型的流动特点,并从回波强度剖面中峰值所在管道径向位置的概率分布、平均流速波动时间序列与多普勒频移的频率分解中提取了相关特征,量化了相界面的空间域分布特性与流速的时域、频域波动特性。最终,利用所提取的多域特征向量搭建了基于随机森林的分类器,实现了水平管道中8种油气水三相流流型的准确识别,平均识别率达96.6%。所提方法为复杂工业多相流的流型辨识问题提供了一种简单、高效、低成本、非侵入性的解决方案,具有重要的科学与工程应用价值。 展开更多
关键词 油气水三相流 流速 界面 测量 流型识别 仪器仪表
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基于图像处理和时间序列模型的气液两相流流型识别
6
作者 孙立军 胡雨龙 +2 位作者 张佳伟 杨子涵 杨铎 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 北大核心 2025年第7期683-692,共10页
气液两相流工况,因为存在多种流型,导致科氏流量计的测量误差修正效果不佳.为解决该问题,本文提出了一种流型识别方法,识别科氏流量计入口水平管内的流型.针对DN10管径、量程0~1000kg/h的科氏流量计,在液相质量流量200~900 kg/h,体积含... 气液两相流工况,因为存在多种流型,导致科氏流量计的测量误差修正效果不佳.为解决该问题,本文提出了一种流型识别方法,识别科氏流量计入口水平管内的流型.针对DN10管径、量程0~1000kg/h的科氏流量计,在液相质量流量200~900 kg/h,体积含气率0~30%的两相流工况进行实验.在选择的工况点,用高清摄像机,按照1 s间隔连续拍摄流型图像;并对每个工况点的图像数据进行滑窗处理,构建时间序列数据集.利用灰度直方图、几何不变矩、灰度共生矩阵和Tamura纹理特征等,多种图像特征提取方法提取特征.将多种图像特征组合使用,并利用排列重要性,对特征组进行特征工程.将得到的优化特征组,作为长短时记忆网络的数据集输入,对流型进行分类识别.结果表明,该方法在较短迭代内就可达到95%以上的准确率,最终准确率达99%,与随机森林、卷积神经网络、支持向量机等传统识别算法相比,对各流型识别的准确率都有一定提升.并通过互斥流量点图像数据集的泛化测试,验证了模型的泛化能力.证明所提模型能在一定程度上,对流量范围内的多种流型进行准确识别,对流型识别中错误的流量点进行分析,给出了进一步改进的方向,为气液两相流测量工况的科氏流量计误差修正提供了有效的流型识别依据,有利于进一步地提高误差修正精度. 展开更多
关键词 气液两相流测量 流型识别 图像分类 长短时记忆(LSTM) 特征提取
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基于两步正则化Gauss-Newton迭代算法的ECT图像重建 被引量：2
7
作者 张立峰 陈达 刘卫亮 《计量学报》 CSCD 北大核心 2024年第4期546-551,共6页
电容层析成像(ECT)技术求解图像重建问题属于非线性问题,并且存在严重的不适定性。为提高图像重建精度,提出了一种基于两步正则化Gauss-Newton迭代算法的ECT图像重建方法。针对标准正则化Gauss-Newton迭代算法在图像重建中存在的不收敛... 电容层析成像(ECT)技术求解图像重建问题属于非线性问题,并且存在严重的不适定性。为提高图像重建精度,提出了一种基于两步正则化Gauss-Newton迭代算法的ECT图像重建方法。针对标准正则化Gauss-Newton迭代算法在图像重建中存在的不收敛问题,引入了两步迭代方法;改进了正则化矩阵,提高了解估计的精确度;考虑到Gauss-Newton算法对迭代初值的依赖性,加入了同伦算法。最后,进行仿真和静态实验,并与线性反投影(LBP)算法、Landweber算法、Tikhonov正则化算法进行对比。结果表明,该方法可有效提高图像重建精度。 展开更多
关键词 流量测量 电容层析成像 两步正则化 Gauss-Newton迭代算法 正则化矩阵 同伦算法 两相流
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基于时频分析与复杂网络的气液两相流流动特性分析 被引量：1
8
作者 张立峰 武传宝 《计量学报》 CSCD 北大核心 2024年第10期1512-1519,共8页
提出一种基于时频变换与复杂网络相结合的垂直管道气液两相流流动特性分析方法。该方法基于数字化电阻层析成像系统采集的测量数据,通过Choi-Williams分布(CWD)、自适应最优核(AOK)以及平滑伪Wigner-Ville分布(SPWVD)三种方法对预处理... 提出一种基于时频变换与复杂网络相结合的垂直管道气液两相流流动特性分析方法。该方法基于数字化电阻层析成像系统采集的测量数据,通过Choi-Williams分布(CWD)、自适应最优核(AOK)以及平滑伪Wigner-Ville分布(SPWVD)三种方法对预处理后的一维时间序列进行时频分析,进而从时频平面中提取能量序列。分别对原始时间序列和三类能量序列使用有限穿越可视图方法构建复杂网络。最终使用平均集聚系数、平均度以及全局效率3个网络指标来表征从泡状流到段塞流的演变。结果表明,由原始序列构建的复杂网络,3个网络指标规律性较差;AOK与SPWVD所对应的平均集聚系数与全局效率仅在部分工况下具有规律性;而CWD所对应的3个网络指标均呈现较好的规律,能够更有效地揭示气液两相流复杂的流动行为。 展开更多
关键词 流量计量 气液两相流 流动特性 时频分析 复杂网络 Choi-Williams分布
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基于多尺度密集连接网络的电容层析成像图像重建 被引量：1
9
作者 张立峰 常恩健 《计量学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期678-684,共7页
为求解电容层析成像中的非线性病态反问题,提出了一种多尺度密集连接网络(MD-Net)模型。该模型由多尺度特征融合模块和密集连接块组成,以通过融合多尺度特征进一步提高图像的重建精度。通过MATLAB仿真实验平台构建了流型数据集,利用密... 为求解电容层析成像中的非线性病态反问题,提出了一种多尺度密集连接网络(MD-Net)模型。该模型由多尺度特征融合模块和密集连接块组成,以通过融合多尺度特征进一步提高图像的重建精度。通过MATLAB仿真实验平台构建了流型数据集,利用密集连接网络的非线性映射能力,完成训练集的学习与训练,并利用测试集进行训练效果评价。在此基础上进行了静态实验。仿真与静态实验结果均表明:与LBP、Landweber迭代算法和其他深度学习方法相比,该方法的重建精度最高、抗噪能力强,并具有良好的泛化能力。 展开更多
关键词 两相流测量 电容层析成像 图像重建 深度学习 密集连接网络
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永置式石油生产地面单井口电导阵列多组分测量装置及应用研究
10
作者 孔德明 郝虎 +4 位作者 陈晓玉 陈基亮 吴培良 孔维航 孔令富 《计量学报》 CSCD 北大核心 2024年第12期1787-1796,共10页
为了解决石油生产领域可供长期、稳定、可靠使用的地面单井口油气水三相流参数监测装置的紧迫需要,采用有限元法建立了所研制监测装置的数值仿真模型,对其结构参数、电学特性、灵敏度分布及响应特性等进行了分析与优化设计,从而确定了... 为了解决石油生产领域可供长期、稳定、可靠使用的地面单井口油气水三相流参数监测装置的紧迫需要,采用有限元法建立了所研制监测装置的数值仿真模型,对其结构参数、电学特性、灵敏度分布及响应特性等进行了分析与优化设计,从而确定了该监测装置的最优结构和最佳性能指标。在此基础上,研制了一种永置式石油生产地面单井口电导阵列多组分测量装置(PSSWCAMMD_OP),搭建了电导阵列多组分测量平台,并开展了实验研究,实验结果表明:在气相流量为5~20 m^(3)/d、液相流量为30~70 m^(3)/d、液相含水率为70%~90%等油气水三相流工况下,该测量装置具有良好的多组分测量性能,多组分测量精度优于3.7%。 展开更多
关键词 流量计量 永置式监测装置 单井口测量 电导阵列 多组分参数 三相流
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基于光流像素匹配的扫描显微相位测量轮廓术 被引量：2
11
作者 王思远 刘元坤 于馨 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期37-46,共10页
在扫描相位测量轮廓术中,需要先将不同位置的物体匹配到同一点,再根据相移算法提取相位信息,而像素匹配精度与相移算法均会影响测量精度。为此,采用显微系统,根据其远心光路特性实现物体移动量与像素移动量的等量转换;通过交替采集白场... 在扫描相位测量轮廓术中,需要先将不同位置的物体匹配到同一点,再根据相移算法提取相位信息,而像素匹配精度与相移算法均会影响测量精度。为此,采用显微系统,根据其远心光路特性实现物体移动量与像素移动量的等量转换;通过交替采集白场图像和条纹图像,由白场图像通过光流法实现精确的像素匹配,再根据物体匀速运动特点实现条纹图像的精确像素匹配;根据初始条纹周期选择基本符合满周期的N幅条纹图,由任意步数相移方法计算出截断相位分布,再通过概率密度函数搜索最佳条纹周期,进而得到准确的相位信息,完成物体形貌测量。实验表明,所提方法有效提高了测量精度,相移算法也适用于任意N(N≥3)幅图,在模拟工业流水线场景中物体的三维测量时,RMSE(均方根误差)可达0.008 mm左右。 展开更多
关键词 扫描测量 光流法 显微系统 概率密度函数 任意N步相移
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基于多元多尺度离散熵的气液两相流流动特性分析 被引量：1
12
作者 武传宝 张立峰 《计量学报》 CSCD 北大核心 2024年第11期1681-1687,共7页
提出了一种基于多元多尺度离散熵的垂直管道气液两相流流动特性分析方法。使用阵列电导传感器获取垂直上升管道气液两相流流型信息,将采集到的高维时间序列使用主成分分析方法进行降维。然后采用多元多尺度离散熵(multivariate multisca... 提出了一种基于多元多尺度离散熵的垂直管道气液两相流流动特性分析方法。使用阵列电导传感器获取垂直上升管道气液两相流流型信息,将采集到的高维时间序列使用主成分分析方法进行降维。然后采用多元多尺度离散熵(multivariate multiscale dispersion entropy,mvMDE)来度量不同流型多元时间序列的复杂度,并与用于一元时间序列的多尺度离散熵(MDE)进行对比,计算mvMDE前10个尺度的平均值和前5个尺度的增长速率。结果表明,相同流型所对应的mvMDE差异性更大,且mvMDE对于流型转变更敏感。因此mvMDE可以更有效揭示两相流由泡状到段塞的演变过程,从气泡的聚合发展到气塞的逐渐破碎,从伪周期的出现到衰退都可以被熵值的变化所反映,且平均值与增长速率的联合分布可有效实现流型辨识。 展开更多
关键词 流量计量 气液两相流 阵列电导传感器 流动特性 多元多尺度离散熵
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管内相分隔状态下湿气两相流双参数测量方法
13
作者 边汉青 张兴凯 +6 位作者 廖锐全 王栋 李锐 罗晓矗 侯耀东 白晓弘 甘庆明 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期722-733,共12页
能源转型使得天然气产量保持快速增长、进入高质量发展阶段,目前天然气产业体系结构也日渐完善。传统天然气流量计难以满足对现有测量精度和实时性的需求,湿天然气中液相组分影响了测量结果,这将极大地增加湿气计量的难度与成本,因此亟... 能源转型使得天然气产量保持快速增长、进入高质量发展阶段,目前天然气产业体系结构也日渐完善。传统天然气流量计难以满足对现有测量精度和实时性的需求,湿天然气中液相组分影响了测量结果,这将极大地增加湿气计量的难度与成本,因此亟需一种简单便捷、高精度的在线测量方法。本研究旨在探索湿气流量的双参数测量方法,并采用叶片式旋流器将难以测量的液滴或分层流形成为气柱-液环的管内相分隔状态,来减少流型对实验的误差影响,通过采用文丘里管测量轴向压差、径向压差双参数,得出了湿气双参数测量方法。针对在高压的天然气密闭输送条件下,通过分析管内相分隔状态下相分布、压力场和速度场等因素对双压差的影响,建立了具有良好适用性的多因素相关性测量模型,并在TH油田湿气实验平台进行了现场试验验证及校准,试验效果良好并且气相与液相质量流量的误差范围为±5%和±9%。 展开更多
关键词 气液两相流 湿气 双参数测量 管内相分隔 数值模拟
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高密度颗粒流化行为测量的磁性颗粒示踪方法
14
作者 蒋琳 张同旺 +3 位作者 刘荣正 邵友林 刘兵 刘马林 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第12期4453-4467,共15页
提出采用磁性示踪颗粒和磁阻传感器构建颗粒示踪测量系统,系统研究了磁性颗粒示踪实验系统的组成、测量原理、误差分析及影响因素,并指出其优缺点和适用范围。研究发现在地球磁场和颗粒磁场耦合环境下,磁性颗粒和传感器系统依然具有较... 提出采用磁性示踪颗粒和磁阻传感器构建颗粒示踪测量系统,系统研究了磁性颗粒示踪实验系统的组成、测量原理、误差分析及影响因素,并指出其优缺点和适用范围。研究发现在地球磁场和颗粒磁场耦合环境下,磁性颗粒和传感器系统依然具有较好的示踪效果。基于磁场感应定律建立颗粒空间位置搜索算法,可以获得颗粒运动轨迹,并获取单颗粒运行方向、运动速率、循环频率等流化参数。磁场测量受影响因素较多,未来还需要高磁性材料的研发以及测量器件敏感度的提高。通过对喷动流化床内环隙区高密度示踪颗粒运动循环时间的测量和分析,证明了测量方法的可靠性。该研究有助于后续包覆过程放大中流化床反应器的设计及优化,是高密度颗粒流化床包覆技术值得进行的研究方向。 展开更多
关键词 流态化 两相流 高密度颗粒 测量 磁场强度 运动轨迹
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相关式油井液相计量系统研究与设计
15
作者 张河毅 刘翠玲 +2 位作者 魏澳 王进旗 孙晓荣 《计量学报》 CSCD 北大核心 2024年第9期1331-1338,共8页
针对现有油井计量方式自动化程度低,误差较大等问题,利用同轴线相位法含水率计设计了一种相关式油井液相计量系统,该系统以同轴线相位法含水率计为传感器构建了相关流量计,基于互相关法建立了计量模型,实现了流量与含水率的同步测量。... 针对现有油井计量方式自动化程度低,误差较大等问题,利用同轴线相位法含水率计设计了一种相关式油井液相计量系统,该系统以同轴线相位法含水率计为传感器构建了相关流量计,基于互相关法建立了计量模型,实现了流量与含水率的同步测量。通过对不同情况下上、下游含水率计信号的分析可知,两路信号之间具有相关性,满足相关流量计的使用条件。该系统在现场试验的测量结果与涡轮流量计相比,平均误差为11.36%。试验结果证明了相关式油井液相计量系统在实际应用中的可行性。 展开更多
关键词 多相流计量 油井计量 含水率计 同轴线相位法 相关流量计 互相关算法
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基于超声的高浓度浆液两相流粒径在线测量
16
作者 张世玮 李玉宇 +2 位作者 孟磊 宁翔 苏明旭 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期593-601,共9页
近年来颗粒粒径测量问题受到了国内外的广泛研究,其中高浓度两相流的在线测量越来越成为关注的焦点。为测量石灰石浆液在流动过程中的颗粒粒径分布,由超声在线测量装置获得质量分数10%~40%浆液在不同时间的超声衰减谱。根据Harker&T... 近年来颗粒粒径测量问题受到了国内外的广泛研究,其中高浓度两相流的在线测量越来越成为关注的焦点。为测量石灰石浆液在流动过程中的颗粒粒径分布,由超声在线测量装置获得质量分数10%~40%浆液在不同时间的超声衰减谱。根据Harker&Temple和BLBL散射叠加模型预测,结合基于最优正则化的加权非负最小二乘算法(ORT-WTLS)计算浆液粒径分布。结果表明:由不同粒径理论衰减谱和10dB含噪衰减谱计算的颗粒直径与设定值的相对误差均小于5%。衰减系数并非随浆液浓度线性递增,表明Harker&Temple和BLBL非线性模型适用于高浓度浆液体系的理论预测。使用ORT-WTLS算法对浆液实验衰减谱中的测量误差作加权处理并计算颗粒粒径分布,其测量结果与图像法基本吻合,动态测量误差小于7%。因此结合实验超声衰减谱、颗粒测量的非线性声学理论模型及ORT-WTLS反演算法可准确计算高浓度浆液的颗粒粒径分布。 展开更多
关键词 浆液 两相流 超声 粒径分布 测量
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基于横向剪切干涉系统的液膜厚度分布检测 被引量：1
17
作者 盛稳 余波 +1 位作者 郭晗 周怀春 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期743-751,共9页
测量液体薄膜的厚度在众多科学和工程领域中都具有重要的应用价值。本文基于横向剪切干涉技术,通过条纹追踪算法对相机拍摄得到的液膜干涉图像进行处理,研究了三角形与矩形竖直自由平面液膜的厚度分布及时间演变。实验结果表明,三角形... 测量液体薄膜的厚度在众多科学和工程领域中都具有重要的应用价值。本文基于横向剪切干涉技术,通过条纹追踪算法对相机拍摄得到的液膜干涉图像进行处理,研究了三角形与矩形竖直自由平面液膜的厚度分布及时间演变。实验结果表明,三角形液膜厚度范围为0.98~9.37μm,矩形液膜厚度范围为0.1~13μm。受重力影响,液膜厚度从顶部到底部逐渐增大,而在水平方向上液膜厚度分布均匀。随着时间的推移,重力排液导致液膜整体厚度逐步减小,顶部最薄弱处厚度率先到达最小值0.08μm后液膜整体破裂。进一步对矩形液膜进行分析,整个排液过程中液膜最大体积为2.66mm^(3),最大体积流量为0.28mm^(3)/s。此外,通过干涉条纹的分布变化可实现液膜表面流场可视化,为液膜微观表面流场研究提供了新的研究方法。 展开更多
关键词 横向剪切干涉 液膜厚度 排液 两相流 光学测量
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基于涡街频率-扰动波频双模检测的湿气流量测量
18
作者 李金霞 吴逸蒙 +1 位作者 丁红兵 孙宏军 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期85-96,共12页
针对两相涡街湿气测量过读问题,提出基于涡街-扰动波频双模检测的过读校正与湿气流量在线测量方法。基于电导法构建了环形液膜参数测量传感器,分别设计了激励模块、采集模块、解调模块和上位机,考虑传感器的灵敏度和线性度对激励频率、... 针对两相涡街湿气测量过读问题,提出基于涡街-扰动波频双模检测的过读校正与湿气流量在线测量方法。基于电导法构建了环形液膜参数测量传感器,分别设计了激励模块、采集模块、解调模块和上位机,考虑传感器的灵敏度和线性度对激励频率、电极宽度、电极间距等参数进行了优化设计。在环雾状流实验装置上进行了不同载气工况(气相流量和压力)和液相含量下的实流试验,分析了涡街过读和扰动波频随两相工况的变化。最后,建立了涡街过读与扰动波斯特劳哈儿数和气相韦伯数之间的关联式,结合牛顿迭代算法建立了湿气在线测量模型。预测结果表明,97.5%的流量点湿气测量误差在±1.5%以内,不确定度0.75%。与未进行过读校正的最大误差12.1%相比,湿气测量精度大大提升。模型利用扰动波频信息进行过读校正,无需进行液膜厚度标定,对介质导电性要求低,且标定系数少,因此模型适用性和拓展性可得到有效提升。 展开更多
关键词 湿气两相流 涡街流量计 扰动波频 仪表过读 流量测量
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气固循环床提升管内的局部颗粒浓度及流动发展 被引量：26
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作者 黄卫星 漆小波 +2 位作者 潘永亮 祝京旭 石炎福 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期626-631,共6页
采用反射式光纤浓度探头对f100mm×15.1m循环床提升管8个轴向截面上11个径向位置的局部颗粒浓度进行了测量, 分析研究了颗粒浓度径向分布的不均匀性及其沿轴向的发展变化。结果表明:提升管内气固两相流的发展并不同步,而是一个由核... 采用反射式光纤浓度探头对f100mm×15.1m循环床提升管8个轴向截面上11个径向位置的局部颗粒浓度进行了测量, 分析研究了颗粒浓度径向分布的不均匀性及其沿轴向的发展变化。结果表明:提升管内气固两相流的发展并不同步,而是一个由核心区向边壁区逐渐扩展,并最终达到总体充分发展的过程,该过程主要受边壁区发展过程所控制;相对于核心区,边壁区的发展不仅显著缓慢,而且受操作条件的影响也较显著。实验还发现:在颗粒加速段,无因次颗粒浓度的径向分布不具有相似性,不仅与径向位置有关,而且还与床层截面高度有关。 展开更多
关键词 提升管 局部颗粒浓度 循环流化床 流动发展 气固两相流
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PIV技术及其在两相流测量中的应用 被引量：16
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作者 万立国 任庆凯 +2 位作者 田曦 艾胜书 刘自放 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2010年第S2期463-467,共5页
作为一种瞬时全场速度测量方法,PIV测试技术已被广泛应用于液体或气体的单相流流场测定。对于两相流PⅣ技术,目前还处于起步与发展阶段。文章介绍了PIV技术的基本原理,并对其在气-固、气-液及液-固两相流领域中的研究应用状况做了总结... 作为一种瞬时全场速度测量方法,PIV测试技术已被广泛应用于液体或气体的单相流流场测定。对于两相流PⅣ技术,目前还处于起步与发展阶段。文章介绍了PIV技术的基本原理,并对其在气-固、气-液及液-固两相流领域中的研究应用状况做了总结与分析,同时指出了PIV技术的应用前景和未来发展方向。 展开更多
关键词 速度测量 PIV 两相流
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