多孔孔板中气液两相流流动噪声特性分析

发布时间：2024-06-03 22:55

　　多相流流动特性的参数检测和研究已经成为多相流问题的研究重点,其普遍存在于人们的生活和工业生产中。在石油天然气的开采过程中,随着油藏的不断开发,在开发过程中控制石油天然气的出油量和出气量尤为重要。在开采过程中,实时的监测输出量,可以对油气井在不同阶段的开采进行定量评价,制定更优化的开采方案。其中,石油气在管道中的流动形态从宏观意义上属于气液两相流的流动形态,两相流的流动特性研究作为多相流检测中的基础,因此,分析两相流动的流动机理、流动形态、流动噪声信号特性对两相流的测量、工业生产的优化设计以及实时动态监视具有重要实用价值。本文主要完成了如下研究工作:(1)利用声发射和多孔孔板相结合的测量装置对水平管下不同流型的45个工况点进行测试,试验中同时记录差压信号及声发射信号。(2)试验数据分析:通过对水平管声发射噪声信号时域特征的分析,画出不同流型条件下各特征参数和体积含气率的变化关系图,提取出与体积含气率有明显变化规律的特征参数。用matlab软件中的傅里叶变换(FFT)算法对声发射噪声信号进行处理,得到不同工况点的频率特征。通过分析声发射噪声信号的频谱图,根据图中频率变化情况与幅值的分布,确...

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 气-液两相流检测方法
    1.3 声发射检测技术原理及国内外研究现状
        1.3.1 声发射检测技术原理
        1.3.2 声发射信号特性
        1.3.3 国内外研究现状
    1.4 声发射检测技术在两相流中的应用及存在问题
    1.5 研究思路与方法
    1.6 本论文的创新点
第二章 多孔孔板中气液两相流声发射检测理论与试验研究
    2.1 两相流流动声发射信号检测系统
    2.2 两相流流动噪声产生的机理及水平管常见流型
        2.2.1 流动噪声产生的机理
        2.2.2 气液两相流流经多孔孔板所产生的噪声机理分析
        2.2.3 气液两相流噪声数学模型
        2.2.4 水平管道流动状态下常见的几种流型
    2.3 试验平台及装置
        2.3.1 试验平台
        2.3.2 试验装置
    2.4 试验方案设计
        2.4.1 声发射采样频率的选取
        2.4.2 试验工况点的选取
    2.5 多孔孔板中气液两相流流动噪声特性试验
        2.5.1 试验过程及具体操作
        2.5.2 试验所得数据介绍
    2.6 本章小结
第三章 多孔板板内气液两相流动噪声时域特性分析
    3.1 噪声信号时域图分析
    3.2 体积含气率的测量
    3.3 时域信号特征参数提取
        3.3.1 均方根特征参数提取
        3.3.2 峰值参数提取
        3.3.3 峭度的提取
        3.3.4 均值的提取
        3.3.5 绝对平均值的提取
        3.3.6 偏斜度的提取
        3.3.7 方差的提取
    3.4 本章小结
第四章 多孔板板内气液两相流动噪声频域特性分析
    4.1 噪声信号频域图分析
    4.2 噪声信号小波能量分布
    4.3 噪声信号能量特征值与体积含气率的关系
    4.4 本章小结
第五章 水平管气液两相流体积含气率模型与流量测量模型分析
    5.1 体积含气率模型的建立与分析
        5.1.1 体积含气率模型的建立
        5.1.2 体积含气率模型的误差分析
    5.2 基于多孔孔板的水平管内气液两相流流量测量模型
        5.2.1 气液两相流测量过程参数
        5.2.2 气液两相流测量经验模型
        5.2.3 气液两相流测量结果分析
    5.3 气液两相流测量结果分析
    5.4 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间承担的科研任务与取得的科研成果



本文编号：3988506