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ニューラルネットワークを用いた気液二相流の流量測定エキスパートシステムの開発

神经网络气液两相流流量测量专家系统的开发

基本信息

批准号：
12750136
负责人：
内山知実
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2001
项目状态：
已结题

项目摘要

気液二相流(空気-水系)が流れる鉛直円管内部に,くさび形の渦発生器を設置し,各相の様々な質量流量のもと,管壁および渦発生器側壁の3箇所の圧力を圧電素子センサーで測定した.ただし,気相流量j_gおよび液相流量j_lは,0.1≦j_g≦12,0.5≦j_l≦4の範囲であり,気泡流,スラグ流,フロス流などの流動様式を包括している.2つの圧力の差をウェーブレット解析した.デジタルフィルタにはHaarの4次基底関数を用いた.抽出した3次の8つの波形成分に対し,波形を再構築した.その際,全周波数帯域でのパワースペクトルにおいて,再構築された信号の振幅を求めた.流量j_gおよびj_lに応じて振幅が大きく異なる結果を得たことから,パワースペクトルは流量に対する特徴ベクトルとして捉えることができた.階層型ニューラルネットワークを用い,入力層に特徴ベクトルを入力し,出力層から気液各相の流量を出力させた.教師データには上記の特徴変数データベースを利用し,学習にはバックプロパゲーションアルゴリズムを採用した.様々な流量条件において,中間層の層数やユニット教を変えた場合の測定精度を調べ,最も高精度な流量を算出できる最適なニューラルネットワークの構成を探った.その結果,中間層の層数,各層のユニット数が測定精度に及ぼす影響を明らかに出来た.

Gas liquid two-phase flow (air-water system) inside the vertical tube, set up the vortex generator, measure the mass flow rate of each phase, the pressure of the tube wall and the side wall of the vortex generator. The gas phase flow rate j_g ≤ liquid phase flow rate j_l ≤ 0.1 ≤ j_g ≤ 12,0.5 ≤ j_l ≤ 4. The gas phase flow rate j_g ≤ 12,0.5 ≤ j_l ≤ 4. Digital audio is available for 4 base calls from Haar. The waveform components are extracted 3 times and 8 times, and the waveform is reconstructed. At the same time, the full frequency band is divided into two parts, and then the amplitude of the signal is calculated. The flow rate j_g and j_l are different in amplitude. Hierarchical type of flow rate, characteristics of the input layer, flow rate of each phase of the output layer. The teacher is responsible for the characteristics of the study, and the study is responsible for the study. The measurement accuracy of the intermediate layer is adjusted according to the flow rate condition, and the measurement accuracy of the intermediate layer is adjusted according to the flow rate condition. As a result, the number of layers in the middle layer and the number of layers affect the measurement accuracy and accuracy.