周云龙，尹洪梅，丁会晓



多尺度熵在棒束通道气液两相流压差信号分析中的应用

周云龙，尹洪梅，丁会晓

（东北电力大学能源与动力工程学院，吉林省 吉林市 132012）

棒束通道气液两相流的压差信号是非线性的，多尺度熵法在分析非线性信号方面效果较好。运用多尺度熵对压差信号进行分析，在7×7棒束通道的气液两相流实验台上采集压差信号，针对 104种流动条件4种流型的压差时间序列分析其多尺度熵特征。研究发现：小尺度（前8个）下的多尺度熵率可以准确区分棒束通道4种流型；大尺度下的样本熵变化趋势可以揭示4种流型的动力学特性。

气液两相流；多尺度；样本熵；流型识别；棒束通道；算法

引 言

棒束通道气液两相流动在各种工业设备中广泛存在，尤其在核能领域的压水堆、沸水堆冷却剂丧失事故和余热排出系统丧失事故中较为常见[1]。两相流流型对管道设备传热和流动有着极其重要的影响。目前学者们对气液两相流动的流型及动力学特性研究主要集中在水平管、矩形小通道、蛇形通道等[2-4]，对棒束通道两相流流型的识别方法和动力学特性揭示的研究还较少。棒束通道几何结构特殊，不能直接应用普通通道结论。因此对棒束通道两相流动的研究是两相流研究的热点和重点。

压力波动信号包含大量的流动信息[5]，两相流动过程具有强烈的非线性特性，因此用非线性分析法研究压差波动信号得到了广泛应用[6-11]。

熵在表征系统非线性特性发面取得了较好的成果[12-13]，度量了系统的复杂性和不规则性。……