水平管气液两相流钝体绕流实验数据分析

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气液两相流广泛存在于自然界和工业现场中,充分认识气液两相流钝体绕流的机理和流场分布特性有着重要的理论意义和现实意义,可以为气液两相流体流动参数的测量提供理论保障。但是气液两相流流场复杂,钝体绕流现象更是复杂多变,给流量的测量和流场的分析带来了很大困难。本文对水平管内气液两相流进行实验,并对实验数据进行分析处理,得出水平管内气液两相流钝体绕流的旋涡脱落机理。主要完成以下内容:首先对实验采集信号的重复性和测量误差进行了分析,在体积含气率不超过15%时,重复性较好,且测量误差在10%以内,可认为此时流场较为稳定。并采用分流型分析的方法,解释流型的变化是造成这种现象的主要原因,从而得出气相的存在对涡街形成的影响。然后用EMD分解的方法对涡街信号进行研究,确定了涡街能量比这一指标,作为划分气液两相流流型的标准;并且得出气液两相流流动中有稳定涡街脱落的标准,即当涡街能量比大于60%时,流场中有稳定的涡街脱落。最后运用HHT变换对信号进行去噪,再对去噪后的信号应用GP算法进行处理,提出用K熵来反映流场中是否有稳定旋涡脱落,从而验证实验结论,即水平管内气液两相流中气相体积含气率超过15%时,流场没有稳定旋涡脱落。
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