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油气两相流空隙率测量研究

彭佩星

   两相流广泛存在于动力、化工、石油、冶金和核能等领域,两相流参数的准确测量对于生产过程的计量、控制以及环保等具有重要的意义。但是由于两相流流动特性复杂,使得参数检测的难度很大。所以,两相流参数的检测一直是两相流研究中的前沿课题。空隙率是气液两相流的一个非常重要的参数。本文基于12电极电容层析成像系统(ECT),对油气两相流的空隙率测量进行了研究。 本文的主要工作如下: 1.将独立分量分析(ICA)和支持向量机(SVM)引入到油气两相流空隙率测量中。用ICA方法对从ECT电容传感器获得的66个电容值进行特征提取,既降低了数据的维数,减少了后续的计算量,又提高了模型的泛化能力。最小二乘支持向量机(LS-SVM)作为一种新型的支持向量机,具有运算简单的优点。为了克服标准LS-SVM鲁棒性差和稀疏性缺失的缺点,本文又引入两种改进型LS-SVM—加权LS-SVM和稀疏LS-SVM。 2.引入进化策略(ES)选择LS-SVM参数。针对LS-SVM参数选择困难的问题,本文提出了基于ES的LS-SVM参数选择方法。将LS-SVM参数选择问题看作优化问题,建立优化目标函数,利用具有全局搜索能力的ES寻找最优LS-SVM参数。该方法对SVM的参数选择具有普遍的适用性。 3.基于ECT系统,提出了一种油气两相流空隙率测量的新方法。实际测量时,以ECT电容传感器获得的66个电容测量值作为输入,利用空隙率测量模型计算空隙率。建模过程中,首先采用ICA方法,对66个电容测量值进行特征提取。然后以特征参数作为输入,空隙率作为输出,用LS-SVM建立回归函数,并运用ES寻找最优LS-SVM参数。静态实验结果验证了本文方法的有效性。……   
[关键词]:油气两相流;空隙率;电容层析成像;独立分量分析;最小二乘支持向量机;进化策略
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:浙江大学2007年
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