基于Hurst指数的严重段塞流多尺度分形特性

基于Hurst指数的严重段塞流多尺度分形特性
李乃良;刘常松;杜雪平;张一帆;韩东太
【期刊名称】《化工学报》
【年(卷),期】2024(75)2
【摘要】基于多尺度方法和Hurst分析方法,分析了严重段塞流的多尺度结构及其非线性特征。

以空气、水两相混合物作为实验介质,利用高速数据采集板获得了集输立管内气液两相严重段塞流的压差波动信号。

使用db4小波在1~8尺度下对压差信号进行分解和重构,提取不同尺度的系统动力学特征,发现严重段塞流气液喷发和液体回落的瞬态过程主要体现在d5~d8尺度的细节信号上。

通过对压差波动信号不同尺度下的分解信号进行Hurst指数分析,发现严重段塞流存在显著的双分形特征,同时受正持久性和反持久性两种动力学因素的制约,但概貌分量和细节分量表现出截然相反的分形结构,概貌分量具有正持久性,而细节分量具有反持久性。

d1尺度下的细节分量描述了微尺度的气泡与气泡之间的相互作用;d2~d5尺度下的细节分量描述了微尺度的液体与气泡之间的相互作用;d6~d8尺度下的细节分量描述了宏尺度的气液两相与管壁之间的相互作用。

压差波动信号的能量主要分布于宏尺度上。

【总页数】10页(P484-492)
【作者】李乃良;刘常松;杜雪平;张一帆;韩东太
【作者单位】中国矿业大学低碳能源与动力工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】O359.1
【相关文献】
1.气液物性参数对严重段塞流特性影响研究
2.不同立管结构下严重段塞流特性的对比实验研究
3.上升管系统中严重段塞流的液塞速度特性
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