小通道氮气-水两相流三谱切片波动特性及其流型表征*

摘要：

　　将三谱切片与波动特性分析方法相结合，组建了一种新的非线性分析方法，并讨论了时间序列长度与快速傅里叶变换(FFT)长度对三谱切片的波动特征值的影响，发现在无噪声干扰情况下，序列长度与FFT长度与矢量类间距值成正比，在有噪声干扰情况下，近似成反比关系.将该分析方法应用到分形序列(Brown)、混沌序列(Lorenz)和周期序列(正弦)，检验了波动特性方法的抗噪能力和表征复杂度能力.结果表明：该波动特性分析方法较其他功率谱分析方法对分形和混沌序列具有较好的抗噪能力，而对周期序列的抗噪能力相对较弱；该波动特性方法对序列内在复杂度的表征具有较好的效果.在此基础上，对水力直径为1.15 mm的矩形小通道(w×h=2 mm×0.81 mm)中的矩形通道内氮气-水两相流型的差压信号进行了研究.通过对流型差压信号三谱切片的分析揭示了不同流型的主振荡模式二次耦合现象，提取不同流型三谱切片的波动特征值，实现了小通道氮气-水两相流典型流型的准确识别，同时也为其他不同介质的多相流动特性分析与流型辨识提供了一个新的思路.

关键词：三谱切片、波动特性、流型识别、流型动力学

分类号：TK1;TN3

资助基金：国家自然科学基金51276033;东北电力大学博士科研启动基金BSJXM-201208;东北电力大学科研提升基金批准号:KYTSQN-201204资助的课题.*Project supported by the National Natural Science Foundation of ChinaGrant 51276033;the Doctoral Scientific Research Startup Foundation of Northeast Dianli University, ChinaGrant BSJXM-201208;the Scientific Research Ascension Foundation of Northeast Dianli University, ChinaGrant KYTSQN-201204

在线出版日期：2013-08-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：60-69