【摘 要】
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气液两相流广泛的存在于工业生产的各个方面,与人类的生活和生产密切相关。由于两相流存在复杂相间界面效应及相对运动,因此准确识别流型还相当困难,尤其是流型转变动力学机理至
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气液两相流广泛的存在于工业生产的各个方面,与人类的生活和生产密切相关。由于两相流存在复杂相间界面效应及相对运动,因此准确识别流型还相当困难,尤其是流型转变动力学机理至今尚未清楚。熵是系统复杂性和规则性的一种度量,复杂熵在表征非线性系统复杂度方面取得了很好的进展。复杂熵不仅可以挖掘包含在非线性时间序列中的重要信息,同时也可用于研究理论模型不能精确描述的复杂非线性动力学系统,因此复杂熵成为刻画系统复杂性的工具。气液两相流电导波动信号是一个复杂的的非线性动力学系统,复杂性熵在两相流方面的研究也有一定的发展。本文主要是小波熵和多尺度熵方法分析两相流电导波动信号,首先是进行小波多尺度分解,得到小波多尺度系数,由小波系数可以分析典型流型的频率。对小波系数进行小波熵值计算和多尺度熵值计算,可以同时取得流型特征向量,通过小波熵值和多尺度熵值分析完成气液两相流动态特性以及对非线性的研究。通过小波熵值和多尺度熵的图形分析,可以观测到气液两相流流型的波动状态以及非线性特征,清晰识别流型。另外,本文还从近似熵、样本熵、FuzzyEn三个熵值流型图形中的对比中,分析两相流流型的非线性特性。通过对比可以发现模糊熵算法是一种更有效的混沌复杂测度算法,而且对相空间维数(m)、相似容限度(r)的敏感性、依赖性更低,鲁棒性和测度值的连续性更好。经过大量的计算和仿真,表明运用复杂性测度分析方法,可以很好的表现非线性及动态特性,表明复杂性测度是理解两相流动力学特性的有效诊断工具。
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