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电容层析成像技术是基于电容敏感机理的过程成像技术,具有非辐射、非侵入、响应速度快、结构简单、成本低等优点,它为解决两相流参数检测问题提供了新的途径,流型辨识一直是两相流参数检测的重点之一,应用电容层析成像技术进行流型辨识是目前正在探索的具有良好发展前景的方法之上一。
本文以8电极电容层析成像系统为研究对象,通过建立小波分析的工作原理的数学模型,研究了油水两相流的流型识别问题,以四边形剖分对场域进行分析,对典型的流型进行了基于奇异值分解(SVD)的图像重建,并对此算法进行了修正,讨论了改进的基于奇异值分解(MSVD)的图像重建算法,实验结果表明该算法的重建图像质量优于SVD。
本文的主要工作和结论为:
1.阐述了电容层析成像技术的原理、系统构成和流型辨识的研究现状;
2.基于有限元的原理,对场域采取了四边形单元剖分模型,并根据介电常数的分布模拟各种流型,计算各种流型下的28维电容值;
3.对不同流型的仿真数据进行分析,寻找能代表流型特征的各种参数,提取了各种流型特征值;
4.采用模糊识别法,建立模糊识别模型,对各种流型进行模糊识别;
5.对基于奇异值分解的图像重建算法进行了修正,并讨论了改进的基于奇异值分解的图像重建算法,最后给出了实验结果。