氣液兩相流動(dòng)態(tài)特性的研究

內(nèi)容概要

　　《氣液兩相流動(dòng)態(tài)特性的研究》的主要內(nèi)容是在對氣液兩相流動(dòng)基本理論、基本實(shí)驗(yàn)和國內(nèi)外該領(lǐng)域最新研究成果、分析研究的基礎(chǔ)上，歸納和總結(jié)了作者本人及其所領(lǐng)導(dǎo)的課題組二十余年來在兩相流動(dòng)態(tài)特性分析方面的研究成果，對目前正被逐漸接受并應(yīng)用的各種不同類型的動(dòng)態(tài)研究方法作了較詳細(xì)的介紹。同時(shí)，作為對該方法的最早應(yīng)用者之一，作者在書中重點(diǎn)介紹了本人對兩相流動(dòng)波動(dòng)、非線性和混沌特性的研究工作。根據(jù)確定性混沌動(dòng)力學(xué)和時(shí)間序列分析方法的基本原理和實(shí)驗(yàn)建模法的步驟，提出一種新的進(jìn)行兩相流動(dòng)態(tài)分析的方法--混沌時(shí)間序列分析方法。書中還介紹了作者開發(fā)的用于進(jìn)行氣（汽）液兩相流動(dòng)態(tài)特性分析的混沌時(shí)間序列分析軟件（WLCHAOS），以及上述方法在氣液兩相流實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中進(jìn)行實(shí)際分析的研究結(jié)果。

書籍目錄

第1章 氣液兩相流動(dòng)態(tài)特性基礎(chǔ)理論
1.1 氣液兩相流動(dòng)及基本方程
1.1.1 氣液兩相流動(dòng)的基本概念
1.1.2 兩相流基本方程組
1.2 管內(nèi)氣液兩相流動(dòng)的數(shù)學(xué)模型及其動(dòng)態(tài)特性
1.2.1 建模簡化原則
1.2.2 簡化模型中采用的假定條件
1.2.3 管內(nèi)氣液兩相流的基本方程組
1.3 氣液兩相流流型過渡與流型圖
1.3.1 流型圖
1.3.2 流型的轉(zhuǎn)變
1.4 波動(dòng)理論與氣液兩相流動(dòng)態(tài)特性
1.4.1 一維兩相流波動(dòng)理論
1.4.2 流動(dòng)不穩(wěn)定性的基本概念
1.4.3 兩相流動(dòng)不穩(wěn)定性分析
1.5 空泡波方程及其傳播
1.6 壓力波方程及其傳播
1.6.1 壓力波傳播的基本方程式
1.6.2 影響壓力波傳播的因素
第2章 氣液兩相流動(dòng)態(tài)特性研究方法的理論
2.1 系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)與兩相流動(dòng)態(tài)特性研究
2.1.1 系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)簡介
2.1.2 系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的基本研究方法
2.2 系統(tǒng)辨識(shí)在多相流學(xué)科中的應(yīng)用
2.3 經(jīng)典譜估計(jì)與譜分析技術(shù)
2.3.1 相關(guān)函數(shù)法
2.3.2 周期圖法
2.3.3 傳統(tǒng)譜估計(jì)的討論
2.4 時(shí)間序列分析方法與現(xiàn)代譜估計(jì)
2.4.1 時(shí)間序列分析方法
2.4.2 ARMA模型譜的參數(shù)估計(jì)算法
2.4.3 其他譜估計(jì)方法簡介
2.4.4 小波分析技術(shù)
2.5 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析方法
2.6 流動(dòng)層析成像分析方法
2.6.1 圖像處理方法與高速攝影技術(shù)
2.6.2 過程層析成像技術(shù)
2.7 系統(tǒng)辨識(shí)方法在兩相流動(dòng)態(tài)分析中的應(yīng)用實(shí)例
2.7.1 PDF和NN流型識(shí)別方法
2.7.2 水平及傾斜管內(nèi)油氣兩相流PDF和NN流型識(shí)別
2.8 氣液兩相流動(dòng)態(tài)特性研究PDF和NN流型識(shí)別方法
第3章 非線性動(dòng)力學(xué)理論及其在兩相流動(dòng)態(tài)特性研究中的應(yīng)用
3.1 非線性動(dòng)力學(xué)理論
3.1.1 非線性問題
3.1.2 兩相流動(dòng)態(tài)非線性問題
3.2 動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的分叉與混沌現(xiàn)象
3.3 兩相流動(dòng)態(tài)特性混沌時(shí)間序列分析方法
3.3.1 什么是混沌運(yùn)動(dòng)
3.3.2 確定性混沌動(dòng)力學(xué)的基本概念
3.3.3 混沌時(shí)間序列方法
3.4 WLChaos分析軟件
3.4.1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和時(shí)間序列模塊（TD和TS）
……
第4章 兩相流動(dòng)特性的實(shí)驗(yàn)研究
第5章 油氣混輸兩相流動(dòng)態(tài)特性的研究

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   2.4 時(shí)間序列分析方法與現(xiàn)代譜估計(jì) 時(shí)間序列是數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)科的一個(gè)重要分支。作為現(xiàn)代數(shù)據(jù)處理方法之一的時(shí)間序列分析方法（TSA）是從20世紀(jì)20年代后期開始，并于60年代后期在譜估計(jì)技術(shù)上取得突破性進(jìn)展以后得到迅速發(fā)展的。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、快速傅里葉變換（FFT）及一系列建模算法的應(yīng)用，時(shí)間序列分析與控制理論的結(jié)合，使之不僅成為用于動(dòng)態(tài)系統(tǒng)特性參數(shù)現(xiàn)代數(shù)據(jù)處理的方法，也成為系統(tǒng)辨識(shí)和系統(tǒng)分析的重要方法之一，其本身也發(fā)展成為一門涉及信號處理、振動(dòng)、聲學(xué)、控制理論及應(yīng)用數(shù)學(xué)的多種交叉學(xué)科。 在社會(huì)科學(xué)、自然科學(xué)、管理工程和工程技術(shù)的許多領(lǐng)域內(nèi)，研究一個(gè)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)首先需要確定其動(dòng)態(tài)參數(shù)模型、各階頻率、阻尼因子等。從理論上說，可以采用解析方法及其他一些數(shù)學(xué)方法來確定，但由于實(shí)際工程系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)變化，影響因素繁復(fù)多樣，往往無法求解其分析模型，難以進(jìn)行動(dòng)態(tài)特性的描述。時(shí)間序列分析方法則將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作為研究的依據(jù)，借助于數(shù)理統(tǒng)計(jì)理論及信息處理技術(shù)建立模型，從時(shí)域到頻域，窺測系統(tǒng)的規(guī)律，探明動(dòng)態(tài)機(jī)理，在產(chǎn)品質(zhì)量控制、機(jī)械設(shè)備動(dòng)態(tài)性能識(shí)別、高速運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備的工況檢測、故障診斷、市場預(yù)測和氣象預(yù)報(bào)等領(lǐng)域取得良好的效果，成為人們認(rèn)識(shí)世界、改造世界的又一有力的數(shù)學(xué)工具。 2.4.1 時(shí)間序列分析方法 時(shí)間序列分析方法簡單地可理解為采用參數(shù)模型（例ARMA模型），對所觀測的時(shí)間序列進(jìn)行分析與處理的實(shí)驗(yàn)建模法。它的特點(diǎn)是建立在對時(shí)間序列信息的高度重視上。實(shí)際上，時(shí)間序列本身是由系統(tǒng)產(chǎn)生的，無論是對線性時(shí)變系統(tǒng)，甚至非線性系統(tǒng)，在參數(shù)的時(shí)間序列信號中，依靠其順序和大小，蘊(yùn)涵了與系統(tǒng)密切有關(guān)的信息，展現(xiàn)著變化的動(dòng)態(tài)過程。從實(shí)驗(yàn)建模法的觀點(diǎn)看，時(shí)序信號無疑是相應(yīng)系統(tǒng)的有界輸出或響應(yīng)。它包括著以下四方面的信息： （1）輸出數(shù)據(jù)本身的結(jié)構(gòu)與規(guī)律。 （2）相應(yīng)系統(tǒng)本身的固有特性。 （3）外界對相應(yīng)系統(tǒng)的作用。 （4）相應(yīng)系統(tǒng)同外界相互聯(lián)系的方式，即外界以什么方式對系統(tǒng)施加輸入。 顯然，時(shí)序信號的采集、分析是時(shí)序方法的關(guān)鍵和基礎(chǔ)。通過對時(shí)序信號的處理，提取有關(guān)信息，揭示時(shí)間序列即系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、規(guī)律；掌握系統(tǒng)與外界的關(guān)系；推斷系統(tǒng)及其動(dòng)態(tài)變化的發(fā)展。這一分析方法是與參數(shù)模型密切結(jié)合的，通過嚴(yán)格的數(shù)學(xué)推導(dǎo)，把參數(shù)模型同相應(yīng)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的物理背景相聯(lián)系，成功地解決了對動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的辨識(shí)問題。

編輯推薦

《氣液兩相流動(dòng)態(tài)特性的研究》結(jié)合作者多年來的科研工作成果，進(jìn)行了初步探討。作為高校教學(xué)科研第一線的實(shí)踐者，作者在指導(dǎo)博士生、碩士生完成國家863科研課題和國家自然科學(xué)基金的實(shí)際工作中，深感有必要將兩相流動(dòng)態(tài)特性研究方法和流型劃分診斷方法進(jìn)行較全面的總結(jié)，對其中所涉及的科學(xué)原理、實(shí)驗(yàn)方法與技術(shù)予以清晰的解釋，從而有助于研究生和同行在已有研究成果基礎(chǔ)上，進(jìn)行更深入的探討，進(jìn)一步發(fā)展本研究領(lǐng)域，盡早取得該領(lǐng)域的突破。

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