第1章 气液两相流动态特性基础理论 1
1.1 气液两相流动及基本方程 2
1.1.1 气液两相流动的基本概念 2
1.1.2 两相流基本方程组 7
1.2 管内气液两相流动的数学模型及其动态特性 18
1.2.1 建模简化原则 18
1.2.2 简化模型中采用的假定条件 19
1.2.3 管内气液两相流的基本方程组 20
1.3 气液两相流流型过渡与流型图 23
1.3.1 流型图 23
1.3.2 流型的转变 26
1.4 波动理论与气液两相流动态特性 27
1.4.1 一维两相流波动理论 27
1.4.2 流动不稳定性的基本概念 28
1.4.3 两相流动不稳定性分析 32
1.5 空泡波方程及其传播 38
1.6 压力波方程及其传播 41
1.6.1 压力波传播的基本方程式 41
1.6.2 影响压力波传播的因素 44
第2章 气液两相流动态特性研究方法的理论 45
2.1 系统动力学与两相流动态特性研究 45
2.1.1 系统动力学简介 45
2.1.2 系统动力学的基本研究方法 46
2.2 系统辨识在多相流学科中的应用 48
2.3 经典谱估计与谱分析技术 53
2.3.1 相关函数法 53
2.3.2 周期图法 56
2.3.3 传统谱估计的讨论 56
2.4 时间序列分析方法与现代谱估计 58
2.4.1 时间序列分析方法 58
2.4.2 ARMA模型谱的参数估计算法 60
2.4.3 其他谱估计方法简介 64
2.4.4 小波分析技术 68
2.5 神经网络分析方法 68
2.6 流动层析成像分析方法 71
2.6.1 图像处理方法与高速摄影技术 71
2.6.2 过程层析成像技术 72
2.7 系统辨识方法在两相流动态分析中的应用实例 77
2.7.1 PDF和NN流型识别方法 77
2.7.2 水平及倾斜管内油气两相流PDF和NN流型识别 77
2.8 气液两相流动态特性研究PDF和NN流型识别方法 89
第3章 非线性动力学理论及其在两相流动态特性研究中的应用 91
3.1 非线性动力学理论 91
3.1.1 非线性问题 93
3.1.2 两相流动态非线性问题 96
3.2 动态系统的分叉与混沌现象 99
3.3 两相流动态特性混沌时间序列分析方法 103
3.3.1 什么是混沌运动 103
3.3.2 确定性混沌动力学的基本概念 106
3.3.3 混沌时间序列方法 113
3.4 WLChaos分析软件 114
3.4.1 实验数据和时间序列模块（TD和TS） 115
3.4.2 相图（吸引子）的构成 116
3.4.3 PP和SA模块（延迟法和吸引子图模块） 119
3.4.4 李雅普诺夫指数模块（LE和KZ） 120
3.5 对混沌时间序列分析法的讨论 125
3.6 数学符号表 126
第4章 两相流动态特性的实验研究 127
4.1 两相流动态参数的测量 127
4.1.1 空泡份额的测量及空泡份额传感器概述 128
4.1.2 射线法空泡份额传感器 130
4.1.3 光纤空泡份额传感器 131
4.1.4 用于ECT技术的空泡份额电容传感器 133
4.2 空泡波的实验研究 135
4.2.1 空泡份额波及其实验研究现状 135
4.2.2 气液两相流动空泡份额波实验研究 138
4.2.3 结果和分析讨论 141
4.3 压力波的实验研究 144
4.3.1 研究概况 144
4.3.2 实验装置及过程 147
4.3.3 实验结果与分析结论 148
4.4 气液两相流动态特性实验研究方法的讨论和展望 152
4.4.1 关于实验方法的讨论 152
4.4.2 动态特性实验研究的展望 153
第5章 油气混输两相流动态特性的研究 154
5.1 油气混输工程与油气两相流动 154
5.1.1 油气混输工程及关键技术简介 154
5.1.2 油气两相流动及其动态特性的研究 159
5.2 油气两相流流型及过渡机理的研究 161
5.2.1 油气两相流流型的预测模型 162
5.2.2 油气两相流流型过渡影响因素的研究 166
5.3 水平管内油气两相流层状流向段塞流流型过渡机理的研究 176
5.3.1 段塞流的形成 176
5.3.2 分层流向段塞流转变的理论预测 179
5.3.3 分层流向段塞流流型过渡的实验研究 183
5.3.4 实验研究结果及讨论 185
5.4 分层流动的数值模拟及讨论 188
5.4.1 控制基本方程及边界条件的建立 188
5.4.2 求解控制基本方程 193
5.4.3 数值模拟结果及其与实验结果的比较 194
5.4.4 数值模拟的结论与展望 201
5.5 油气两相混输流型识别研究的关键技术问题 201
参考文献 203