[发明专利]一种气液两相流流型快速在线识别方法

摘要

本发明属于多相流检测技术领域。本发明主要内容是利用电容层析成像装置采集反映气液两相流介质分布的电容信息，根据流型的几何形状特征，对采集的电容数据分别进行计算，得到不同流型下R₁，R₂，R₃，R₄四个流型识别参数及变化规律，同时提出了利用这四个参数的变化规律进行流型识别的判别准则。它解决了现有技术存在的重建图像模糊、图像重建过程复杂、运算量大、实时性差等缺点。本发明简便易行，计算量小，对于层状流、环状流、核心流以及塞状流均具有较高的识别准确率，满足工业在线运行需要。

主权项

1、一种气液两相流流型快速在线识别方法，其特征是操作步骤如下：(1)首先用电容层析成像装置采集反映气液流动状态的两两电极间的电容数据，并对采集的电容数据进行归一化处理，然后(2)根据流型的几何形状特点，对采集的电容数据分别进行计算，得到不同流型下R1，R2，R3，R4四个流型识别参数$R_1=\frac{\underset{\underset{i\ne j}{i,j=7}}{\overset{11}{\Sigma }}{C}_{\mathrm{ij}}}{\underset{\underset{i\ne j}{i,j=1}}{\overset{5}{\Sigma }}{C}_{\mathrm{ij}}},$ $R_2={\left(\frac{1}{9}\underset{\underset{j=i+2}{i=1}}{\overset{10}{\Sigma }}{(C_{\mathrm{ij}}-\overline{C_{\mathrm{ij}}})}^2\right)}^{\frac{1}{2}},$ $R_3=\frac{1}{10}\underset{\underset{j=1+2}{i=1}}{\overset{10}{\Sigma }}{C}_{\mathrm{ij}},$ $R_4=\frac{1}{6}\underset{\underset{j=1+6}{i=1}}{\overset{6}{\Sigma }}{C}_{i,j};$ (3)利用R1，R2，R3，R4四个参数的变化规律，得到在线识别气液两相流流型的识别准则，即①当R1＞0.998，且R4＜0.495时，则该流型为准空管；②当R1＞0.998，且R4＞0.545时，则该流型为准满管；③当R1＜0.998，0.495＜R4＜0.545时，流型将分别识别为层状流、环状流或核心流；(i)当R1＜0.930；或者R1＞0.930且R2＞0.300，则该流型为层状流；(ii)当R1＞0.930，且R2＜0.300时分为两种情况：当R3＞0.670时，该流型为环状流；当R3＜0.670时，则为核心流；④对准满管、准空管、层状流与环状流的个数分别进行记数，如果出现以下情况：(i)准空管与准满管交替出现；(ii)准满管与层状流交替出现；(iii)准满管与环状流交替出现；则识别为塞状流。