中文摘要：

小通道（水力直径为200μm

结论摘要：

随着工业设备向小型化、微型化发展，小通道气液两相流也越来越多地出现在这些设备和系统中，对其机理和检测技术的研究也日益受到重视。然而，小通道下有限的检测手段已经成为小通道两相流的研究和发展的瓶颈，本项目针对小通道两相流发展的现状和问题，提出了利用多种传感手段进行典型流动状态下的流型、相含率和流量等参数测量的新方法。经过三年的努力，已顺利完成了研究目标，主要的研究成果如下 1）设计了适用于小通道的柔性电容传感器，成功地将常规管道的电容检测手段引入小通道参数检测中。对采集的微弱电容信号利用小波分析和Hilbert-Huang变换等现代信号处理技术，提取了反映不同流动状态的特征值，并结合支持向量机等数据挖掘手段，提出了小通道气液两相流流型辨识新方法。 2）研制开发了新型光电池阵列传感器。建立了基于光电池阵列传感器的小通道气液两相流流型辨识模型和相含率测量模型，实验表明所开发的新型光电池阵列传感器是成功的。 3）将C4D传感器引入小通道气液两相流参数检测中。建立了基于C4D传感器的流型辨识模型和相含率测量模型，实验结果表明将C4D传感器应用于小通道气液两相流参数检测是可行的，有效地实现了流型和相含率的测量。 4）基于高速摄像机获取的图像信息，建立了小通道气液两相流的流型和相含率测量模型，并结合光学传感器获得的流速信息，建立了小通道段塞流的新型流量测量模型，实验结果表明所建模型是有效的。 5）在多传感器信息融合框架下，利用所建立的单一传感器参数检测模型，初步实现了基于信息融合的小通道气液两相流参数检测。利用光学位置和C4D两种传感器进行了流型和相含率测量的实验研究，结果表明所提出的多传感器信息融合框架可以有效地提高测量精度。