[发明专利]甲烷爆炸最小氧浓度影响指数的主成分多元回归分析方法

摘要

本发明公开了一种甲烷爆炸最小氧浓度影响指数的主成分多元回归分析方法，包括步骤：一、数据采集及记录：采用可视化球形密闭气体爆炸实验系统对不同组分浓度、组分配比的多元混合可燃性气体进行爆炸实验，测定加入不同配比时不同体积分数的多元混合可燃性气体后甲烷爆炸的最小氧浓度并记录到数据处理器中；二、数据分析处理：所述数据处理器采取主成分分析法，并建立多元回归模型，对步骤一中记录的实验数据进行因素分析，找出影响甲烷爆炸最小氧浓度的主要因素，得出多元混合可燃性气体中各单一气体对不同浓度甲烷爆炸最小氧浓度的影响指数。本发明消除了多重共线性，提高了回归模型的精确性、可靠性。

主权项

1.一种甲烷爆炸最小氧浓度影响指数的主成分多元回归分析方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、数据采集及记录：采用可视化球形密闭气体爆炸实验系统对不同组分浓度、组分配比的多元混合可燃性气体进行爆炸实验，测定加入不同配比时不同体积分数的多元混合可燃性气体后甲烷爆炸的最小氧浓度并记录到数据处理器中；步骤二、数据分析处理：所述数据处理器采取主成分分析法，并建立多元回归模型，对步骤一中记录的实验数据进行因素分析，找出影响甲烷爆炸最小氧浓度的主要因素，得出多元混合可燃性气体中各单一气体对不同浓度甲烷爆炸最小氧浓度的影响指数；步骤二中所述数据处理器采取主成分分析法，并建立多元回归模型，对步骤一中记录的实验数据进行因素分析，找出影响甲烷爆炸最小氧浓度的主要因素，得出多元混合可燃性气体中各单一气体对不同浓度甲烷爆炸最小氧浓度的影响指数时，其中，得出多元混合可燃性气体中各单一气体对一种浓度甲烷爆炸最小氧浓度的影响指数的具体过程为：步骤201、将步骤一中记录的实验数据代入主成分分析法数学模型，进行主成分分析，并根据主成分得分系数矩阵得出主成分F₁、F₂、…、F_m与多元混合可燃性气体中各单一气体变量X₁、X₂、…、X_n之间的线性表达式：其中，A_ij为主成分F_i的线性表达式中气体变量X_j的系数，i的取值为1～m的自然数，m为主成分分析法数学模型中选取的主成分的个数且取值为正整数，j的取值为1～n的自然数，n为多元混合可燃性气体中气体的种类数且取值为正整数；步骤202、将F₁、F₂、…、F_m引入多元回归模型，并将多元回归模型进行R检验、F检验和t检验，得到R检验、F检验和t检验的结果；步骤203、根据R检验、F检验和t检验的结果选出最优模型，并得出甲烷爆炸所需最小氧气体积分数Y与各主成分的多元线性回归模型方程表达式为：Y＝α₁F₁+α₂F₂+…+α_mF_m+b   (F2)其中，α_i为主成分F_i的系数，b为常数项；步骤204、将方程(F1)和(F2)联立，消掉主成分F₁、F₂、…、F_m，得到甲烷爆炸所需最小氧气体积分数Y与各单一气体变量X₁、X₂、…、X_n之间的线性表达式：Y＝β₁X₁+β₂X₂+…+β_nX_n+b   (F3)其中，β_j的值表示气体变量X_j对甲烷爆炸最小氧浓度的影响指数，β_j的值为正，表示气体变量X_j增加了甲烷发生爆炸所需氧气的含量，提高了甲烷发生爆炸的条件；β_j的值为负，表示气体变量X_j减少了甲烷发生爆炸所需氧气的含量，降低了甲烷发生爆炸的条件。