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《利用电容层析成像技术快速测量油气两相流空隙率的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、利用电容层析成像技术快速测量油气两相流空隙率的研究第2O卷第4期2006年8月高校化学工程JournalofChemicalEngineeringofChineseUniversitiesNO.4,/.01.2OAug.2006文章编号:1003?9015(2006)04-0515-05利用电容层析成像技术快速测量油气两相流空隙率的研究王微微,王保良,黄志尧,李海青(浙江大学控制科学与工程学系工业控制技术国家重点实验室,浙江杭州310027)摘要:基于l2电极阵列式电容传感器电容测量信息,提出了一种油气两相流空隙率测量的新方法.该方法在实际测
2、量过程中,首先对当前流型进行辨识,然后应用相应的空隙率测量模型计算空隙率.空隙率测量模型本质上是不同流型下对空隙率测量敏感的多个测量电容的最佳组合,该组合采用改进的遗传算法并辅以偏最小二乘获得,而流型辨识的结果则是采用电容层析成像技术结合模糊模式识别技术获得.实验结果表明,提出的空隙率测量新方法是有效的,测量精度满足工业应用的要求.关键词:空隙率;流型;层析成像;模糊模式识别;电容;遗传算法中图分类号:0359.1;TE866.1;TP753文献标识码:AVoidageMeasurementofOil--GasTwo?-PhaseFlowUs
3、ingElectricalCapacitanceTomographyTechniqueWANGWei-wei,WANGBao-liang,HUANGZhi-yao,LIHai-qing(NationalLaboratoryofIndustrialControlTechnology,DepartmentofControlScienceandEngineering,ZhejiangUniversity,Hangzhou310027,China)Abstract:Basedonthecapacitanceinformationobtainedfro
4、mtheElectricalCapacitanceTomography(ECT)systemof12-electrodearray,anewmethodWasproposedtomeasurethevoidageofoil-gastwo-phaseflow.Intheprocessofvoidagemeasurement,theoil-gastwo-phaseflowpatternisidentifiedatfirst,andthen,thevoidageisobtainedbyusingavoidagemodelcorrespondingt
5、otheidentifiedflowpattern.Thevoidagemeasurementmodelessentiallyisanoptimalcapacitancecombination,whichissensitivetothevoidagemeasurementforagivenflowpattern.TheoptimalcapacitancecombinationWasdevelopedbyusinganImprovedGeneticAlgorithm(IGA)togetherwiththepartialleastsquaresr
6、egressionmethod.FlowpatternidentificationCanbeachievedbyusingtheECTtechniquetogetherwithfuzzypatternrecognitiontechnique.Experimentalresultsshowthattheproposedmethodiseffectiveandthemeasurementaccuracysatisfiesindustrialrequirement.Keywords:voidage;flowpattern;tomography;fu
7、zzypatternrecognition;capacitance;geneticalgorithm1引言油气两相流系统在石油,化工和能源等众多工业领域有着十分广泛的应用.空隙率是油气两相流系统中的重要测量参数之一,在线获取空隙率测量信息对系统的运行控制和计量均有重要作用.遗憾的是,由于两相流系统复杂,空隙率测量难度很大.目前虽有很多测量方法,例如快关阀法,射线法和光学法等,但还未能满足实际应用的要求,空隙率测量技术仍有待于进一步研究【l~3】.应用传统的两电极电容方法测量两相流空隙率是目前主要的测量方法之一,具有简单和速度快等优点,但该种测
8、量方法的测量结果受流型影响很大,当流型发生变化时,可能导致很大的空隙率测量误差.收稿日期:2004-11-09:修订日期:2005-03-25.基金项目:田家自然科
