[发明专利]一种多尺度油气水多相流动力学特性分析方法

权利要求书

1.一种多尺度油气水多相流动力学特性分析方法，其特征在于，包括如下步骤：

第一步：首先通过电导波动信号采集系统获取油、气、水多相流电导波动信号x(t)；

第二步：对采集到的电导波动信号x(t)进行EEMD分解为多个固有模态函数IMF和一个残差项，表达式如下：

其中C_j(t)为第j级IMF，r_N(t)为残差项；

第三步：计算各级IMF的能量，公式如下：

第四步：对各级IMF能量作归一化处理，其归一化能量表示如下：

其中为总能量；

第五步：计算各级IMF信号C_j(t)与原始信号x(t)的相关系数为表达式如下：

其中Cov(x，IMF_j)为x(t)与第j级IMF的互协方差，Var(x)表示原始信号x(t)的方差，Var(IMF_j)表示第j级IMF的方差；

第六步：进行多尺度时频分析，具体步骤如下：

(1)根据公式(3)和(4)计算的归一化能量和相关系数剔除噪声模态分量；归一化能量和相关系数时，判断该模态为固有模态，反之则为噪声模态，将其剔除；

(2)按照归一化能量由大到小的次序对各级模态IMF进行排序；

(3)选择IMF1-IMF4进行时频分析，表达式如下：

对IMF1-IMF4作Hilbert变换可得：

其中，P为柯西主值；

由C_j(t)和Y_j(t)构成如下复数：

其中，瞬时相位：

根据相位和瞬时频率的关系，可得IMF1-IMF4的瞬时频率，即

第七步：根据公式(7)得到IMF1-IMF4的时频特性，由此分析油、气、水多相流不同流型下的动力学行为特性。