垂直管气液两相流声发射特性研究

目录

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第一章 绪论

1.1 研究目的与意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 声发射技术介绍

1.2.2 气泡声发射特征研究

1.2.3 声发射检测多相流研究

1.2.4 气液两相流流动参数研究

1.2.5 声发射信号处理方法介绍

1.3 主要研究内容

第二章 实验系统及测试方法

2.1 单孔喷嘴释放气泡实验系统

2.2 多孔喷嘴释放气泡实验系统

2.3 垂直上升管气液两相流实验系统

2.3.1 实验管路介绍

2.3.2 液相循环系统

2.3.3 气相循环系统

2.3.4 气液两相混合循环系统

2.3.5 气液两相分离系统

2.3.6 探针参比段

2.4 声发射数据采集系统

2.4.1 声发射采集硬件设备

2.4.2 声发射采集软件

2.4.3 声信号参数

2.4.4 断铅灵敏度测试

2.5 双平行电导探针数据采集系统

2.5.1 电导探针采集硬件设备

2.5.2 电导探针采集程序

2.5.3 电导探针动态标定

2.6 实验介质

第三章 单孔喷嘴释放连续气泡声发射特性

3.1 实验工况及采集参数设置

3.1.1 实验工况点

3.1.2 采集参数设置

3.2 图像分析

3.2.1 喷嘴释放气泡时图像

3.2.2 次级气泡尾随现象图像

3.2.3 气泡上升阶段运动图像

3.2.4 气泡破碎和聚并图像

3.3 原始波形分析

3.3.1 气泡释放和气泡上升运动信号

3.3.2 信号频散现象

3.4 声信号参数统计分析

3.4.1 气泡释放时声信号参数统计分析

3.4.2 气泡上升阶段声信号参数统计分析

3.5 基于k-means聚类分析的声信号识别

3.5.1 k-means 聚类分析

3.5.2 声信号参数统计分析

3.5.3 声信号时频分析

3.6 低气速下气泡上升运动分析

3.7 本章小结

第四章 多孔喷嘴释放连续气泡声发射特性

4.1 实验方法和采集参数设置

4.1.1 实验方法

4.1.2 采集参数设置

4.1.3 实验喷嘴排布图

4.2 喷嘴与传感器距离的影响

4.2.1 声信号波形和参数分析

4.2.2 单喷嘴释放气泡振荡频率分析

4.3 气泡间距对多气泡集体振荡的影响

4.3.1 声信号波形和参数分析

4.3.2 声信号波包聚类分析

4.3.3 气泡间距不同时多气泡集体振荡频率分析

4.4 气泡数目对多气泡集体振荡的影响

4.4.1 声信号波形和参数分析

4.4.2 声信号波包聚类分析

4.4.3 不同数目气泡集体振荡频率分析

4.5 液体表面张力的影响

4.5.1 溶液配制

4.5.2 声信号参数分析

4.6 本章小结

第五章 垂直管气液两相流声发射特性

5.1 实验工况及实验参数设置

5.1.1 实验工况

5.1.2 实验参数设置

5.2 垂直管不同流型流动机理

5.3 实验工况与Taitel流型图对比

5.4 垂直管内不同高度流动发展规律

5.5 垂直管流型识别

5.5.1 各流型声信号原始波形识别

5.5.2 各流型声信号参数经历图分析

5.5.3 声信号参数散点图分析

5.6 表观气液速对声信号的影响

5.6.1 表观气速对声信号的影响

5.6.2 表观液速对声信号的影响

5.6.3 声信号绝对能量值云图分析

5.7 垂直管流型频率分析

5.7.1 泡状流流型频率分析

5.7.2 段塞流流型频率分析

5.7.3 搅拌流流型频率分析

5.7.4 环状流流型频率分析

5.8 本章小结

第六章 垂直管段塞流流动检测

6.1 实验工况及实验参数设置

6.1.1 实验工况

6.1.2 实验参数设置

6.2 段塞流宏观参数分析

6.2.1 声发射检测原理

6.2.2 液塞频率

6.2.3 液塞速度

6.3 段塞流液塞区局部特征分析

6.3.1 段塞流液塞运动图像分析

6.3.2 液塞局部区域声信号参数分析

6.3.3 声信号均方根概率密度分布

6.4段塞流平均含气率分析

6.4.1 电导探针测量结果

6.4.2 声信号均方根相关性分析

6.4.3 段塞流平均含气率模型分析

6.5 本章小结

结论

参考文献

附录 WD系列声发射传感器灵敏度曲线

攻读硕士学位期间取得的学术成果

致谢