發(fā)布時(shí)間：2017-05-30 02:10

  本文關(guān)鍵詞：管束間氣液兩相繞流流型及流動(dòng)特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：管束間的氣液兩相繞流現(xiàn)象廣泛存在于自然界以及化工、動(dòng)力等行業(yè),在實(shí)際應(yīng)用中有重要作用,特別是管束間平行向上流動(dòng)更具有特殊意義,例如水冷核反應(yīng)堆系統(tǒng)、管殼式換熱器中的兩相流。流型在研究兩相流的流動(dòng)和換熱等特性方面有著至關(guān)重要的作用。研究兩相流的流型特性有助于流動(dòng)機(jī)理的理解,對設(shè)備的設(shè)計(jì)、運(yùn)行及安全至關(guān)重要。 本文對氣液兩相流沖刷管束的流型及其特性進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究,采用高速攝影法拍攝流型圖像,實(shí)現(xiàn)了可視化、非接觸測量,且不會(huì)干擾設(shè)備的正常運(yùn)行。在大量圖像及壓差數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上,將數(shù)字圖像處理、混沌理論、復(fù)雜性理論應(yīng)用到流型特性分析中,從理論和實(shí)驗(yàn)兩方面探討流型機(jī)理特性。 在氣-水兩相流實(shí)驗(yàn)臺(tái)上,利用高速攝像機(jī)獲得垂直向上橫掠三種結(jié)構(gòu)管束的流型圖像。對典型流型圖像進(jìn)行流動(dòng)特性分析,基于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)建立流型圖,分析管束結(jié)構(gòu)對流型范圍影響。通過分析流型連續(xù)圖片灰度共生矩陣參數(shù)的Lempel-Ziv測度與信息熵來研究兩相流的流型演化特點(diǎn)。將復(fù)雜性測度與混沌形態(tài)分析方法和遞歸圖及遞歸定量分析法應(yīng)用到兩組試驗(yàn)段壓差信號分析中,以研究流型及其轉(zhuǎn)變機(jī)理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,高速攝影法清晰的觀察到流型細(xì)節(jié)變化,圖片紋理參數(shù)中ENT與COR的復(fù)雜度與圖片的熵測度吻合較好,而CON與ASM表征作用不具有普遍性。節(jié)距比對流型范圍影響較排列方式對流型范圍影響小。對壓差的研究發(fā)現(xiàn)同種流型下錯(cuò)列管束比順列管束中兩相流流動(dòng)狀態(tài)有序。不同節(jié)距比管束中壓差的兩種復(fù)雜性測度對流型的變化是敏感的且吸引子的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)準(zhǔn)確地揭示了兩相流流型演化機(jī)理,可以鑒別管束間氣液兩相流流型。因此,將高速攝影法和非線性理論相結(jié)合可以對流型特性進(jìn)行很好的研究。
【關(guān)鍵詞】：氣液兩相流 順錯(cuò)列管束 高速攝像 壓差信號 非線性分析法
【學(xué)位授予單位】：東北電力大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TK124
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-9
• 目錄9-11
• 第1章 緒論11-19
• 1.1 課題的研究背景及意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外的研究動(dòng)態(tài)及發(fā)展趨勢12-18
• 1.2.1 兩相流流型研究方法及現(xiàn)狀12-16
• 1.2.2 兩相流繞流壓降研究方法及現(xiàn)狀16-18
• 1.3 本文的研究內(nèi)容18-19
• 第2章 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)及方法19-31
• 2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及實(shí)驗(yàn)步驟19-21
• 2.2 圖像采集系統(tǒng)21-22
• 2.2.1 攝像儀及其參數(shù)21-22
• 2.2.2 照明技術(shù)22
• 2.3 動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)22-23
• 2.4 流型圖像及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的獲取23-24
• 2.5 噪聲對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響24-26
• 2.6 流型圖像及壓差波動(dòng)信號的去噪處理26-30
• 2.6.1 中值濾波技術(shù)26-27
• 2.6.2 對比度拉伸技術(shù)27-28
• 2.6.3 均勻背景亮度28-30
• 2.7 本章小結(jié)30-31
• 第3章 管束間氣液兩相流型及流型圖像分析31-46
• 3.1 流型圖像分析31-34
• 3.2 流型圖34-36
• 3.3 流型圖像處理方法36-42
• 3.3.1 空間灰度共生矩陣36-41
• 3.3.2 流型圖像的復(fù)雜性測度41-42
• 3.3.2.1 Lempel-Ziv復(fù)雜度41-42
• 3.3.2.2 圖像的信息熵42
• 3.4 流型圖片的復(fù)雜性分析42-44
• 3.5 本章小結(jié)44-46
• 第4章 管束間氣液兩相流壓差波動(dòng)特性分析46-58
• 4.1 兩相流流動(dòng)壓降特性分析46-47
• 4.2 相同節(jié)距比管束壓差信號的遞歸分析47-51
• 4.2.1 遞歸分析方法48
• 4.2.2 差信號的遞歸特性分析48-51
• 4.3 復(fù)雜性測度與混沌吸引子51-57
• 4.3.1 分形盒子維數(shù)51-52
• 4.3.2 近似熵52-53
• 4.3.3 混沌吸引子53
• 4.3.4 相同排列方式管束壓差復(fù)雜性測度及吸引子形態(tài)特征分析53-57
• 4.3.4.1 復(fù)雜性測度分析53-55
• 4.3.4.2 混沌吸引子形態(tài)特征分析55-57
• 4.4 本章小結(jié)57-58
• 結(jié)論58-60
• 參考文獻(xiàn)60-64
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文64-65
• 致謝65

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