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使用相探测探头测量气泡流的不确定度

流体动力学 2024-03-26 v1

摘要

由于气泡流的湍流特性以及需要使用侵入式相探测探头,对气泡两相流的分析具有挑战性。然而,准确表征这些流动对于安全设计大坝及其附属结构等关键基础设施至关重要。双尖端侵入式相探测探头与先进信号处理算法的结合,使得评估伪瞬时一维速度时间序列成为可能;但其局限性尚未被完全探明。在本研究中,我们从理论上定义了四个主要误差源,并使用合成生成的湍流时间序列结合相探测探头的模拟响应来对其进行量化。我们的研究结果表明,在水工结构中典型的高速流动,在最关键的条件下(通常发生在靠近壁面处),平均速度估计的误差高达 15%,湍流强度估计的误差高达 35%。基于数千次模拟,我们的研究提供了一种新颖的数据驱动工具,用于估计真实世界相探测探头测量中的这些基线误差(偏差与不确定度)。

关键词

引用

@article{arxiv.2403.16091,
  title  = {Uncertainties in Measurements of Bubbly Flows Using Phase-Detection Probes},
  author = {Matthias Bürgler and Daniel Valero and Benjamin Hohermuth and Robert M. Boes and David F. Vetsch},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2403.16091},
  year   = {2024}
}

备注

35 pages, 10 figures