应用电阻层析成像与相关测量技术测量两相流参数

摘要

该文主要围绕两相流中气相的相含率、相速度以及气相流量的估计问题,详细介绍了将电阻层析成像技术(ERT)与相关流量测量技术相结合进行气相流量测量的大体方案、理论依据和实现过程中的一些关键问题.该文所讨论的两种气相流量估计方法中,像素相关方法得到的结果参数信息丰富,精度相对较高,而边界电压特征值相关的方法简单明了,实时性好,且对气相速度的方向要求较低.基于ERT技术的像素相关和边界电压特征值相关方法,是ERT技术与相关测量技术相结合在两相流流量测量方面的一种新的应用,对于工业现场条件下的应用具有实际意义.

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第一章绪论

1.1两相流与两相流参数检测

1.1.1两相流及其参数检测意义

1.1.2两相流的参数

1.2国内外两相流检测方法的研究现状

1.3课题的主要研究内容

1.4本论文的组织

第二章电阻层析成像技术

2.1电阻层析成像(ERT)技术

2.2 ERT的正问题

2.3 ERT的灵敏度系数图像重建算法

第三章相关流量测量技术

3.1相关流速测量技术简介

3.2相关流速测量技术的基本原理

3.3相关速度的物理意义

3.4互相关函数的FFT算法

第四章双ERT电极阵列相关的气相流量测量系统

4.1 双ERT电极阵列相关的气相流量测量系统理论分析

4.1.1基于像素相关的气相流量测量原理

4.1.2基于边界电压特征值相关的气相流量测量原理

4.2 双ERT电极阵列相关的气相流量测量系统的结构

4.3双ERT电极阵列的硬件系统设计中的几个问题

4.3.1系统的传感器阵列设计

4.3.2 ERT敏感场激励方式的选择

4.3.3气相流量测量系统的数据采集单元

第五章气液两相流分相含率估计方法的研究

5.1基于边界电压特征值的相含率估计

5.1.1边界电压特征提取的函数

5.1.2水平管中分层流的截面相含率估计

5.1.3垂直管中泡状流的截面相含率估计

5.1.4两相分层流与泡状流测试结果的分析与比较

5.2基于像素分布的相含率估计方法

5.3 ERT敏感场的三维效应对分相含率估计的影响

第六章气相流量的模拟实验结果与讨论

6.1实验设计

6.2单气泡模拟实验及数据处理

6.2.1基于像素相关的气相流量测量

6.2.2基于像素相关方法的局部气相速度分布图像

6.2.3基于边界测量电压特征值的气相流量测量

6.3双气泡模拟实验及数据处理

6.3.1双气相模型实验的像素相关处理

6.3.2双气相模型实验的边界电压特征值直接相关

6.4两种相关方法的比较

第七章总结与建议

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢