渦街流動特性檢測與應用（簡體書）

本書集中探討了渦街流動特性檢測及其在單相流流量測量與狀態診斷、氣液兩相流流型識別與參數測量中的應用。本書內容包括：渦街流動特性管壁差壓式檢測方法的基本原理；渦街頻率在單相流流量測量中的應用；利用渦街流動統計特徵進行流動狀態診斷的方法；氣液兩相流渦街的穩定性判別和氣液兩相流繞流的動態壓降特性；基於氣液兩相流繞流頻域特徵的流型識別方法；利用渦街特性測量氣液泡狀流流量和含氣率的方法。
本書選題新穎，內容豐富，可讀性強。本書不僅可供能源、動力、石油、化工等領域的科技人員參考，也可作為高等院校相關專業的教材或教學參考書。

孫志強，男，1980年1月出生，博士，副教授，碩士生導師。現任中南大學能源科學與工程學院院長助理，中南大學博士后聯誼會理事長。2002年6月在中南大學獲熱能與動力工程學士學位。同年留校任教，2004年6月在中南大學獲熱能工程碩士學位（浙江大學聯合培養），2007年9月在浙江大學獲控制科學與工程博上學位，2007年11月起在中南大學動力工程及工程熱物理博士后流動站進行博士后研究工作，2008年9月晉升副教授。
主要研究領域為復雜流體流動診斷與控制、熱物性與熱物理測試技術、新興能源與高效節能技術等。近年來，參編國家級規劃教材2部，主持和參加省部級以上科研項目20多項，獲省部級科技獎勵1項，在國內外知名學術刊物上發表論文40余篇，被SCI、EI、ISTP收錄28篇次，申請和授權專利7項，兼任中國計量測試學會多相流測試專業委員會理事、湖南省儀器儀表學會理事、國際期刊sensors＆Transducers Journal編輯顧問委員會委員以及多個國內外期刊的特邀審稿人。

第1章 緒論1
1.1 渦街流動及其特性1
1.1.1 渦街流動1
1.1.2 渦街流動特性3
1.2 渦街流動的研究現狀與進展5
1.2.1 單相流渦街5
1.2.2 氣液兩相流渦街/繞流9
1.2.3 渦街流動特性檢測10
1.3 氣液兩相流參數測量的研究現狀與進展11
1.3.1 氣液兩相流概述12
1.3.2 氣液兩相流流型識別15
1.3.3 氣液兩相流流量測量24
參考文獻27

第2章 渦街流動特性的管壁差壓式檢測方法31
2.1 管壁差壓式檢測方法的提出32
2.1.1 管壁差壓法的測量原理32
2.1.2 渦街流場的數值模擬32
2.1.3 管壁差壓法的測量特點40
2.2 管壁差壓法的信號處理系統41
2.2.1 硬件設計41
2.2.2 軟件設計42
參考文獻43

第3章 單相流渦街頻率與流量測量45
3.1 基於管壁差壓法的流量測量45
3.1.1 概述45
3.1.2 實驗及結果46
3.1.3 測量性能討論48
3.2 管壁差壓法流量測量影響因素分析51
3.2.1 干擾噪聲的消除51
3.2.2 取壓位置的選擇57
3.2.3 引壓管的優化59
3.2.4 不確定度的評定65
3.3 管壁差壓法測量下限的拓展71
3.3.1 漸縮漸擴管測量原理71
3.3.2 實驗結果與討論73
參考文獻75

第4章 單相流渦街特徵與流動狀態的耦合77
4.1 渦街流動的統計特徵分析78
4.1.1 渦街流動的功率譜分析78
4.1.2 渦街流動的高階譜分析84
４.２基於渦街特性的流動狀態診斷89
4.2.1 渦街信號能量特徵的EMD提取89
4.2.2 實驗及結果討論91
參考文獻94

第5章 氣液兩相流渦街/繞流的流動分析97
5.1 氣液兩相流渦街穩定性分析97
5.1.1 渦街穩定性與穩定性指數98
5.1.2 實驗系統與條件99
5.1.3 實驗結果與討論100
5.2 氣液兩相流繞流動態壓降特性分析103
5.2.1 流體繞流柱體的壓降103
5.2.2 實驗裝置與過程104
5.2.3 實驗結果與討論104
參考文獻108

第6章 氣液兩相流繞流與流型識別111
6.1 測量原理與實驗112
6.1.1 功率譜分析112
6.1.2 實驗裝置與過程112
6.2 頻域特徵的量化113
6.3 神經網絡的設計114
6.4 結果討論與分析118
參考文獻119

第7章 氣液兩相流渦街與兩相流流量測量121
7.1 渦街流量計在泡狀流中的測量性能122
7.1.1 泡狀流渦街頻率與流量的關係122
7.1.2 不確定度估計125
7.2 基於渦街文丘里聯合法的泡狀流質量流量測量129
7.2.1 測量原理129
7.2.2 實驗測試130
7.2.3 結果討論與分析132
7.3 基於單個渦街流量計的泡狀流體積流量與含氣率測量135
7.3.1 泡狀流渦街特性實驗136
7.3.2 兩相流流量的測量139
7.3.3 體積含氣率的估算141
參考文獻143