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非完整ERT数据的两相层状流分布图像重建

仪器仪表学报 2014年第11期35卷 2574-2581页

作者：赵佳董峰天津市过程检测与控制重点实验室天津大学电气与自动化工程学院天津300072

针对电阻层析成像在气液两相层状流测量中会有电极被气相覆盖,无法正常重建图像的问题,提出基于有效数据和基于敏感场重建的两种气液两相层状流分布重建解决方法。基于有效数据直接重建方法是采用边界测量数据的幅值判断方法确定失效电... 详细信息

针对电阻层析成像在气液两相层状流测量中会有电极被气相覆盖,无法正常重建图像的问题,提出基于有效数据和基于敏感场重建的两种气液两相层状流分布重建解决方法。基于有效数据直接重建方法是采用边界测量数据的幅值判断方法确定失效电极的数目和位置,进而对原始测量数据进行筛选,保留正常的测量数据对整个测量区域进行图像重建。基于敏感场重建的方法,是在判断出失效电极之后,将层状流的流动状态作为一种先验信息,去除失效电极包围的区域,图像重建只在有效电极包围的区域进行,从而减少了未知量的数目,期望达到提高重建图像的空间分辨率的目的。仿真与层状流实验结果证明了两种方法的有效性。

关键词：图像重建电阻层析成像技术两相流层状流有效数据敏感场重建

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基于遗传算法的层状流图像重建算法仿真研究

计算机仿真 2010年第7期27卷 198-201,205页

作者：肖理庆邵晓根王海洋石天明徐州工程学院信电学院江苏徐州221008 中国石油大学(华东) 山东东营257061

针对目前电阻层析成像问题,为提高成像精度,重建算法改善存在成像精度较低的问题。进一步满足应用分界面清晰的层状两相流领域的精度要求,提高系统对层状两相流界面的跟踪能力,通过分析动态网格的调整原则与具体调整方法,利用一种遗传... 详细信息

针对目前电阻层析成像问题,为提高成像精度,重建算法改善存在成像精度较低的问题。进一步满足应用分界面清晰的层状两相流领域的精度要求,提高系统对层状两相流界面的跟踪能力,通过分析动态网格的调整原则与具体调整方法,利用一种遗传算法的层状流图像重建算法。仿真实验表明新算法效果明显优于线性反投影算法、修正的牛顿一拉夫逊类算法,有效提高了算法成像精度与系统对层状流界面的跟踪能力。

关键词：图像重建算法动态网格遗传算法层状流

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预测水平管中气体-幂律液体层状流的持液率

油田地面工程 1991年第3期10卷 1-7页

作者：陈家琅杨宝君大庆石油学院大庆试采公司

本文根据气液两相管流和幂律液体流变性的特点,从理论上探讨了水平管中气体-幂律液体层状流的持液率,并给出了计算方法。为了检验理论分析的结果,以空气和 CMC 溶液为介质,在内径为14.25mm、20.0mm、22.45mm 和26.7mm 的四种管路中进行... 详细信息

本文根据气液两相管流和幂律液体流变性的特点,从理论上探讨了水平管中气体-幂律液体层状流的持液率,并给出了计算方法。为了检验理论分析的结果,以空气和 CMC 溶液为介质,在内径为14.25mm、20.0mm、22.45mm 和26.7mm 的四种管路中进行了实验。实验表明,理论分析与实验结果吻合较好。

关键词：水平管两相流动持液率层状流

基于C4D技术的气液两相流相含率测量新方法

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工程热物理学报 2014年第1期35卷 82-85页

作者：常亚黄志尧王保良冀海峰李海青浙江大学工业控制技术国家重点实验室控制科学与工程学系浙江杭州310027

本文提出了一种基于电容耦合式非接触电导检测(Capacitively Coupled Contactless Conductivity Detection,C^4D)技术的气液两相流相含率测量新方法。研究工作主要包括两部分:1)研制一种新型六电极C^4D传感器;2)作为初步研究,利用新型... 详细信息

本文提出了一种基于电容耦合式非接触电导检测(Capacitively Coupled Contactless Conductivity Detection,C^4D)技术的气液两相流相含率测量新方法。研究工作主要包括两部分:1)研制一种新型六电极C^4D传感器;2)作为初步研究,利用新型六电极C^4D传感器对气液两相流(层状流)进行相含率测量实验。研究结果表明,C^4D技术应用于气液两相流相含率测量是可行的,研制的新型六电极C^4D传感器是有效的,C^4D技术有望为气液两相流相含率测量提供一条有效的新途径.

关键词：气液两相流相含率电容耦合式非接触电导检测层状流

垂直U型管两相流流型和传热研究(I)——U型管弯管段两相流流型转变

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化工学报 1985年第4期1卷 426-434页

作者：陈听宽杨志华王芊西安交通大学

对垂直U型管弯管段空气-水同向流动时气液两相流在不同速度范围内流型间转变进行了试验,试验用内径21.5mm有机玻璃管,弯管半径分别为694、500和320mm.流型采用直接观察法及电导探针法确定.所得数据与Mandbane等人及Weiman等人的水平管... 详细信息

对垂直U型管弯管段空气-水同向流动时气液两相流在不同速度范围内流型间转变进行了试验,试验用内径21.5mm有机玻璃管,弯管半径分别为694、500和320mm.流型采用直接观察法及电导探针法确定.所得数据与Mandbane等人及Weiman等人的水平管转变关系式作了比较.根据试验结果,给出了以折算气体和液体速度V;及V;为座标的总流型图,提出了计算流型转变的关联式.

关键词：两相流流型水平管弯管分散泡状流流型图层状流气液两相流流体物性流体流动管段环状流型管金属管

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层状两相流在线监控系统设计与仿真

计算机仿真 2010年第5期27卷 209-212页

作者：肖理庆邵晓根石天明徐州工程学院信电学院江苏徐州221008 中国石油大学(华东) 山东东营257061

研究提高对层状两相分层流分界跟踪能力问题时,为克服目前流行的图像重建算法在反演两相流常见流型,其中分界面清晰的层状两相流的不足,通过采用不同措施对有限元电阻率进行赋值,同时结合局部细化有限元的方法,提出了变步长迭代图像重... 详细信息

研究提高对层状两相分层流分界跟踪能力问题时,为克服目前流行的图像重建算法在反演两相流常见流型,其中分界面清晰的层状两相流的不足,通过采用不同措施对有限元电阻率进行赋值,同时结合局部细化有限元的方法,提出了变步长迭代图像重建算法。并以新算法为基础,设计了层状两相流在线监控系统中同时进行仿真。仿真实验表明,系统不仅可有效提高对层状两相流界面的跟踪能力,且抗噪声干扰能力强,适合在线监控。

关键词：图像重建算法层状流变步长监控

同轴环管微通道液-液流动及其在纤维材料制备中的应用

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同轴环管微通道液-液流动及其在纤维材料制备中的应用

作者：杜寅杰中国石油大学(北京)

学位级别：硕士

微流控技术作为一种新型的材料制备技术平台,在构建形貌、尺寸以及结构精确可控的材料方面具有独特的优势。本论文以发展纤维材料的制备方法为目标,在三相流动基本规律研究的基础上,针对微流控技术制备纤维材料过程中材料形貌、尺寸和... 详细信息

微流控技术作为一种新型的材料制备技术平台,在构建形貌、尺寸以及结构精确可控的材料方面具有独特的优势。本论文以发展纤维材料的制备方法为目标,在三相流动基本规律研究的基础上,针对微流控技术制备纤维材料过程中材料形貌、尺寸和结构的调控规律开展了系统的研究。（1）设计了单重和双重同轴环管两种微通道设备,考察了三相流体在这两种微通道设备中的流动规律,并绘制了流型划分图。掌握了层状流动的调控规律和范围,为同轴环管微通道内纤维材料的制备打下了基础。（2）通过调节固化位置、流体流速、流体组成等操作参数,在单重同轴环管微通道制备了多种各向异性纤维,包括非轴向对称的多孔纤维、葫芦状纤维、Janus纤维等;在双重同轴环管微通道内制备了多种各向同性纤维,如轴向对称的多孔纤维、中空纤维等。考察了Janus纤维和中空纤维的尺寸调控规律。以双重同轴层状流的N-S方程为基础,建立了预测中空纤维尺寸的数学模型,该模型预测结果与实验结果符合良好。（3）依据纳米颗粒界面吸附这一物理规律,通过选择性地向连续相或非固化相流体中添加纳米颗粒,分别实现了各向异性Janus和中空复合纤维材料的连续制备,并对颗粒的负载量进行了简单调控。该方法具有普适性,可以用其他改性剂替代功能颗粒来制备表面性质各向异性的纤维材料。使其具有更广阔的应用前景。

关键词：微流控技术层状流纤维材料各向异性

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层状两相流电阻层析成像的动态网格法研究

层状两相流电阻层析成像的动态网格法研究

作者：肖理庆中国石油大学

学位级别：硕士

电阻层析成像(ERT)技术是一种非常有潜力的两相流/多相流检测技术,可实现对封闭管道或者过程容器设备内部多相组分物质参数的可视化测量,具有非侵入、响应速度快、成本低、安全性能好、适用范围广等优点,适用于两相流/多相流中以液相为... 详细信息

电阻层析成像(ERT)技术是一种非常有潜力的两相流/多相流检测技术,可实现对封闭管道或者过程容器设备内部多相组分物质参数的可视化测量,具有非侵入、响应速度快、成本低、安全性能好、适用范围广等优点,适用于两相流/多相流中以液相为连续相的生产过程。针对传统基于静态网格的图像重建算法对两相流特殊流型——层状流分界面跟踪能力比较差的问题,利用计算机仿真重点研究了采用动态网格图像重建算法来提高对层状两相流分界面的跟踪能力。仿真实验表明,对分界面清晰的层状两相流而言,当两相流电阻率相差较大时,即使在模型误差以及一定幅度噪声的影响下,基于动态网格调整的变步长迭代图像重建算法也能比较准确的计算两相流的电阻率、跟踪层状两相流分界面的位置。另外探讨了基于动态网格的神经网络算法及遗传算法,得到了初步的结果。

关键词： ERT 图像重建层状流动态网格神经网络遗传算法

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气液两相流中连续液相特征参数测量与分析

气液两相流中连续液相特征参数测量与分析

作者：杨柳湘子天津大学

学位级别：硕士

气液两相流是多相流中最常见的一种形态,多相流研究在能源、水利、化工、冶金等工业部门以及气象、生物、航天等领域都有广泛实际应用价值。环状流是一种典型的气液两相流形态,液膜流量较小、动力消耗较少,传质系数与热流密度较高,应用... 详细信息

气液两相流是多相流中最常见的一种形态,多相流研究在能源、水利、化工、冶金等工业部门以及气象、生物、航天等领域都有广泛实际应用价值。环状流是一种典型的气液两相流形态,液膜流量较小、动力消耗较少,传质系数与热流密度较高,应用于散热、设备安全运行、提高传热传质效率、减少热量损失以提高运输效率等方面。本文以高速摄影法为主要方法,采用激光诱导荧光方法与虚拟双目立体视觉系统相结合的技术,对气液两相流中连续液相的特征参数进行了测量与分析。具体工作包含以下内容:1、对气液两相流的常见形态、气液两相流的应用环境与应用价值、气液两相流多种特征参数的测量技术方法进行了综述,介绍了国内外气液两相流的研究现状。2、针对管道轴向液膜特征参数测量,深入研究了摄像机标定方法,确定了坐标系之间的关系,基于数字图像处理技术,对环境光和激光诱导荧光方法采集的液膜图像进行分析处理,有效提高了管道轴向液膜厚度的测量准确度。3、针对管道横截面液膜特征参数测量,引入虚拟双目立体视觉系统以通过双视角立体测量,以及数字图像处理方法,有效还原管道的周向流动。分析了虚拟双目立体视觉系统的测量原理,建立了简化数学模型,并对基于此的图像融合处理技术以及融合算法进行了研究。4、结合虚拟双目立体视觉系统以及激光诱导荧光方法,对水平管道内波动层状流中的液相以及竖直向下管道内环状流液膜进行了实验研究,基于图像融合方法有效重建了管道横截面图像,并对环状流液膜厚度进行了定量分析计算。

关键词：气液两相流高速摄影测量优化环状液膜层状流