基于半導體激光傳感器測量方法的兩相流流動特性研究.pdf

1、本文提出了一種半導體激光傳感器的兩相流測量方法，該方法屬于光學測量方法，不受流體導電性的影響。通過在同一截面上安裝多對半導體激光傳感器來考察流體在管截面方向的流動特性，從而對流體流動變化過程進行更詳細考察和研究。 對獲取氣液兩相流和油水兩相流實驗中獲取的激光測量信號，采用了時頻域分析中的S變換方法進行處理。首先通過不同頻率特征的信號對S變換方法進行了仿真試驗，結(jié)果表明S變換方法比常規(guī)Wigner-Ville時頻分析方法具有更好的

2、時頻聚集性，經(jīng)對實際激光動態(tài)信號處理結(jié)果表明，S變換分析方法可有效地分辨包括過渡流型在內(nèi)的氣液兩相流流型。此外，利用不同方向傳感器測量信號提取出了分形盒計數(shù)維數(shù)隨氣相流量的變化關(guān)系，發(fā)現(xiàn)泡狀流具有更加復雜的動力學特性；流型由泡狀流向段塞流轉(zhuǎn)化時，其分形維數(shù)逐漸降低，表明在流型轉(zhuǎn)化過程中，其動力學復雜性逐漸降低；由段塞流向混狀流轉(zhuǎn)化過程中，分形維數(shù)逐漸增加，表明其動力學復雜性逐漸增加。研究結(jié)果表明采用半導體激光傳感器測量方法可較好地揭示氣