[发明专利]一种多相混合流型协同调控方法

说明书

本发明公开一种多相混合流型协同调控方法，包括以下步骤：获得实时图样、计算时间序列、获取拟合曲线、标记拟合曲线距离和挑选拟合曲线段；本发明先通过对多相混合流体样本的实时图样进行采集，采用数字图像处理和统计学的方法计算混合图样中气液固各相的第0维贝蒂数，并分别获得气液固各相的第0维贝蒂数的时间序列，再运用logistic拟合得到各相第0维贝蒂数的时间序列的拟合曲线，最后挑选出挑选其中D_s,q,l值最小的一段拟合曲线并根据这一段拟合曲线对多相混合流体样本进行调控，D_s,q,l值越小，多相混合越好，流型越稳定，该方法相对于现有的流型调控方法更为直观，应用性更强，实用性较高，可以应用到化工和冶金等涉及多相混合的诸多领域，便于推广。

技术领域

本发明涉及化学和冶金工程技术领域，尤其涉及一种多相混合流型协同调控方法。

背景技术

气液固三相体系中两相或三相的混合涉及石油、化工、能源和冶金等众多领域，不同相混合流型的差别直接影响了混合效果的优劣，在气固输送中，固体颗粒的沉积会造成管道的冲刷加剧，在气液混合中，不均匀气泡的存在会导致传热恶化或混合效果变差，因此搅拌混合过程中气液固三相的流型调控对许多工艺技术具有重要意义，掌握气液固三相协同作用进行流型调控，可以做到对搅拌过程气液固三相的分布进行精准的控制，节省大量的人力、物力、财力。

目前国内外关于气液固多相混合进行流型调控的方法，主要有三种：第一种是通过优化流体通道的结构，第二种是通过改变流体的输入参数，第三种的模拟仿真，这三种方法对流型调控均具有良好的效果，但是优化流体通道道德结构这种方法适用性不强，且改变流体参数的方法不够直观，另外模拟仿真也缺乏实验指导，三种方法均有不足，实用性不高，因此，本发明提出一种多相混合流型协同调控方法以解决现有技术中存在的问题。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提出一种多相混合流型协同调控方法，该方法通过计算多相混合流体混合图样中气液固各相的第0维贝蒂数来分别获得多相混合流体样本中气液固三相的第0维贝蒂数的时间序列，并运用logistic拟合，分别得到混合立体样本各相第0维贝蒂数的时间序列的拟合曲线，然后挑选出混合效果最好的拟合曲线段对多相混合流体进行流型调控。

为了实现本发明的目的，本发明通过以下技术方案实现：一种多相混合流型协同调控方法，包括以下步骤：

步骤一：获得实时图样

先将待混合的气体、液体和固体多相样本放置到预备的混合容器中进行混合，得到多相混合流体样本，再通过粒子测速仪、高速摄像机和电学层析成像法EPT对多相混合流体样本的实时图样进行采集并保存图像数据；

步骤二：计算时间序列

根据步骤一，先利用数字图像处理和统计学的方法根据多相混合流体的混合图样计算出多相混合流体样本中气体、液体和固体各相的第0维贝蒂数，同时获取多相混合流体样本中气体、液体和固体各相的第0维贝蒂数时间序列；

步骤三：获取拟合曲线

根据步骤二，先运用logistic拟合法根据多相混合流体样本中气体、液体和固体各相的第0维贝蒂数时间序列拟合出对应的气液固各相第0维贝蒂数的时间序列的拟合曲线；

步骤四：标记拟合曲线距离

根据步骤三，依据多相混合流体样本中气体、液体和固体各相第0维贝蒂数的时间序列的拟合曲线对每两相拟合曲线之间的距离进行相应标记，得出D_s,q、D_s,l、D_l,q三项数据；

步骤五：挑选拟合曲线段