1、資助項目：國家自然科學(xué)基金(編號：61227006)國家重大科學(xué)儀器設(shè)備開發(fā)專項(編號：2011YQl2004801)；天津大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文兩相流多變量非線性特性分析方法研究AnalysisMethodsofMultivariateNonlinearCharactersinTwophaseFlow學(xué)科專業(yè)：控制科學(xué)與工程研究生：王娜娜指導(dǎo)教師：董峰教授譚超副教授天津大學(xué)電氣與自動化工程學(xué)院二零一五年十一月中文摘要中文摘要兩相流廣泛存

2、在于科學(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)過程中，它是一種復(fù)雜的流動過程。兩相流動過程固有流動特性的表征和流型的辨識，是實現(xiàn)準(zhǔn)確測量獲取其它參數(shù)的重要基礎(chǔ)。隨著工業(yè)生產(chǎn)對計量、環(huán)保等要求的逐漸提高，兩相流動參數(shù)的檢測精度提出了新的要求，需要不斷探索新的思路和方法。多變量非線性時間序列分析方法利用不同傳感器數(shù)據(jù)資源，將各傳感器測量數(shù)據(jù)綜合，組成一個多變量時間序列，從而對被測系統(tǒng)進(jìn)行刻畫描述。相比于單變量時間序列，多變量時間序列給被測系統(tǒng)提供了更全面、準(zhǔn)確、真

3、實的動力學(xué)信息。兩相流動作為一種復(fù)雜的非線性動力系統(tǒng)，應(yīng)用非線性信息方法可實現(xiàn)流動機(jī)理的描述和流型的判別。為了準(zhǔn)確描述和表征兩相流過程的流動特性，實現(xiàn)流型辨識，并進(jìn)一步實現(xiàn)流動過程參數(shù)的估計。論文研究采用多變量時間序列的分析方法，對電阻層析成像系統(tǒng)的測量信息進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理組成新的多變量時間序列，利用得到的多變量時間序列對兩相流動特性進(jìn)行分析，探索一種較為準(zhǔn)確的表征兩相流動特性的方法。課題具體的研究工作為：(1)對現(xiàn)有的兩相流流型識別和流

4、動機(jī)理研究與多變量非線性時間序列技術(shù)進(jìn)行歸納總結(jié)。針對氣水兩相流和油水兩相流混沌特性分析的問題，提出了采用多變量時間序列最大Lyapmov指數(shù)和關(guān)聯(lián)維數(shù)實現(xiàn)流動特性分析的方法。(2)在實現(xiàn)氣水兩相流的流型識別和機(jī)理探究時，應(yīng)用多變量時間序列最大Lyapunov指數(shù)這一混沌特征參數(shù)，實現(xiàn)了三種典型的氣水兩相流的流型識別，并通過對比不同流速，探究了氣水兩相流的流動特性。(3)相比于氣水兩相流，油水兩相流的流動過程更為復(fù)雜。因此需要引入多變量