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气液两相流广泛存在于各种工业生产过程,流型作为气液两相流最为基础和重要的特征参数,直接影响其他参数的测量和研究,气液两相流流型识别一直是气液两相流研究领域的热点之一;由于塞状流等有害流型的存在,会给工业混输系统造成严重的危害,甚至存在安全隐患,所以气液两相流流型的主动控制也成为目前气液两相流研究领域的热点之一,且必然会成为两相流研究的发展方向。因此,本文对水平管气液两相流流型识别及其主动控制方法进行研究,具体研究内容及成果如下:1、搭建水平管气液两相流实验系统,采集两相流差压信号。V型内锥流量计作为节流装置产生差压信号。实验中主要采集了泡状流、弹状流、塞状流三种典型流型以作分析。2、引入基于加窗分数阶傅里叶变换的时频分析方法进行时频分析,该方法很好的保持了自交叉项的同时抑制了互交叉项,时频分析结果效果明显。由时频谱图可以得到,泡状流分布在20-30Hz高频段,弹状流在0-10Hz低频段和20-30Hz高频段都有分布,塞状流分布在0-5Hz低频段。3、将时频分析所得的时频谱图作为识别图,基于MPEG-7标准中建议的基于区域的形状描述符,采用角放射变换(ART)方法进行特征值提取,继而采用主成分分析(PCA)方法进行降维,然后使用高斯混合模型(GMM)方法对提取得到的特征值进行训练建立对应流型的高斯混合模型,并基于此模型对两相流各种流型进行识别,结果表明,识别方法可行且效果良好。4、设计流型主动控制方案,将多孔孔板整流器作为流动调整器,研究流动调整器对流型的主动控制效果,采集不同液相、气相下各个取压位置处的差压值,通过对差压信号的离散性分析、差压信号的时频分析、差压信号的能量分析等分析流动调整器对流型的主动控制效果。为以后的研究奠定了基础。