吉林大学学报(工学版) ›› 2009, Vol. 39 ›› Issue (06): 1532-1537.

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小波包主成分分析在气液两相流流型识别中的应用

孙斌,刘天栋,周云龙   

  1. 东北电力大学 能源与机械工程学院|吉林省 吉林市 132012
  • 收稿日期:2008-01-31 出版日期:2009-11-01 发布日期:2009-11-01
  • 通讯作者: 周云龙(1960-),男,教授,博士生导师.研究方向:气液两相流.E-mail:zyl@mail.nedu.edu.cn E-mail:zyl@mail.nedu.edu.cn
  • 作者简介:孙斌(1972-)|男|副教授|博士.研究方向:气液两相流动特性.E-mail:sunbin@mail.nedu.edu.cn
  • 基金资助:

    国家自然科学基金项目(50706006,50976018)

Application of principal component analysis of wavelet packet on flow regime identification of gas-liquid two-phase flow

SUN Bin,LIU Tian-dong,ZHOU Yun-long   

  1. School of Energy Resources and Mechanical Engineering,Northeast Dianli University,Jilin 132012,China
  • Received:2008-01-31 Online:2009-11-01 Published:2009-11-01

摘要:

针对气液两相流特征参数与流型之间复杂的非线性关系,提出了一种基于小波包主成分分析和最小二乘支持向量机(LS-SVM)的气液两相流流型识别方法。该方法首先对采集的3个不同取压间距差压波动信号进行4层小波包分解,形成小波包特征向量矩阵,然后运用主成分分析方法降低特征向量矩阵的输入维数,并用于LS-SVM训练和识别。试验结果表明,融合3个传感器信息的主成分特征可有效地识别流型,与单一传感器的特征相比,具有更高的识别率。

关键词: 流体力学, 气液两相流, 流型识别, 小波包, 主成分分析, 最小二乘支持向量机

Abstract:

To deal with the complex nonlinear relation between the charateristic parameters and the flow regime of the gas-liquid 2phase flow, a flow regime identification method for this kind of flow was proposed based on the principal component analysis(PCA) of the wavelet packet and the least square support vector machine(LS-SVM).The 4-layer wavelet packet was decomposed for the acquired differential pressure fluctuation signal at 3 pressure measure intervals, and the characteristic vector matrix of the wavelet packet was formed. The input dimension of the characteristic vector matrix was reduced by the PCA. The dimension reduced vector matrix was applied to train identification of the LSSVM. The identification results showed that the principal component features fusing the informations from 3 sensors can identify the flow regine of the gasliquid 2phase flow more efficient than the condition of only one sensor.

Key words: fluid mechanics, hydromechanics, gas-liquid two-phase flow, flow regime identification, wavelet packet, principal component analysis(PCA), least square support vector machine(LS-SVM)

中图分类号: 

  • O359.1
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