Czasopismo | PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY | Rocznik 2018 - zeszyt 8

Zastosowanie absorpcji promieniowania gamma i wybranych metod sztucznej inteligencji do identyfikacji struktury przepływu ciecz-gaz w rurocią

Application of gamma absorption and selected artificial intelligence methods to identify the structure of liquid-gas flow in the pipeline

10.15199/48.2018.08.34

nr katalogowy: 115237
10.15199/48.2018.08.34

Streszczenie

Artykuł przedstawia zastosowanie metody absorpcji promieniowania gamma w połączeniu z wybranymi metodami sztucznej inteligencji do identyfikacji struktury przepływu ciecz-gaz w rurociągu poziomym. Dla sygnałów z zestawu radiometrycznego wyodrębniono na podstawie analizy w dziedzinie czasu szereg cech wykorzystanych następnie do rozpoznawania struktury przepływu. Zastosowano następujące metody sztucznej inteligencji: wielowarstwową sieć neuronową MLP, metodę K-średnich i algorytm wektorów wspierających SVM. Przedstawiono przykładowe wyniki badań dla trzech typów przepływu: tłokowego, tłokowo-pęcherzykowego i pęcherzykowego, uzyskanych na stanowisku laboratoryjnym wyposażonym w zamknięte źródła promieniowania Am-241 i sondy scyntylacyjne NaI(Tl). Otrzymano bardzo dobre wyniki identyfikacji struktury przepływu dla wszystkich analizowanych metod.

Abstract

The article presents the application of the gamma absorption method in combination with selected artificial intelligence methods to identify the structure of liquid-gas flow in a horizontal pipeline. For the signals from the radiometric set, a number of features were distinguished based on time domain analysis. These features were then applied to identify the flow structure. The following artificial intelligence methods were used: multilayer perceptron (MLP) neural network, K-means method and support vectors machine (SVM). Exemplary results for three flow types as plug, transitional plug-bubble and bubble are presented. The experiments were carried out on a laboratory stand equipped with closed Am-241 radiation sources and NaI(Tl) scintillation probes. For all the analyzed methods very good results of the flow structure identification were obtained.

Słowa kluczowe

Keywords

Bibliografia

[1] Dziubiński M., Prywer J., Mechanika płynów dwufazowych, WNT, Warszawa 2010
[2] Falcone G., Hewitt G.F., Alimonti C., Multiphase flow metering: principles and applications, Elsevier, Amsterdam 2009
[3] Petryka L., Hanus R., Zych M., Śleziak M., Radioizotopowe pomiary przepływów dwufazowych, Przegląd Elektrotechniczny, Vol. 86 (2010), nr. 5, 24-29
[4] Powell R.L., Experimental techniques for multiphase flows, Physics of Fluids, Vol. 20 (2008), 040605
[5] Roshani G.H., Nazemi E., Feghhi S.A.H., Setayeshi S., Flow regime identification and void fraction prediction in two-phase flows based on gamma ray attenuation, Measurement, Vol. 62 (2015), 25-32
[6] Nazemi E., Roshani G.H., Feghhi S.A.H., Setayeshi S., Eftekhari Zadeh E., Fatehi A., Optimization of a method for identifying the flow regime and measuring void fraction in a broad beam gamma-ray attenuation technique, International Journal of Hydrogen Energy, Vol. 41 (2016), 7438-7444
[7] Roshani G.H., Nazemi E., Roshani M.M., Intelligent recognition of gas-oil-water three-phase flow regime and determination of volume fraction using Radial Basis Function, Flow Measurement and Instrumentation, Vol. 54 (2017), 39-45
[8] Roshani G.H., Nazemi E., Feghhi S.A.H., Investigation of using 60Co source and one detector for determining the flow regime and void fraction in gas-liquid two-phase flows, Flow Measurement and Instrumentation, Vol. 50 (2016), 73-79
[9] Petryka L., Zych M., Hanus R., Stanowisko do oceny metod pomiaru przepływu cieczy w rurociągu, Pomiary Automatyka Kontrola, Vol. 54 (2008), nr. 12, 863-865
[10] Hanus P., Zastosowanie metod inteligencji obliczeniowej do rozpoznawania struktury przepływu dwufazowego. Praca dyplomowa inżynierska, Politechnika Rzeszowska, 2017
[11] Hanus R., et al., Signals features extraction in liquid-gas flow measurements using gamma densitometry: Part 1: time domain, EPJ Web of Conferences, Vol. 114 (2016), 02035
[12] Osowski S., Metody i narzędzia eksploracji danych, Wydawnictwo BTC, Legionowo 2013
[13] Larose D.T., Odkrywanie wiedzy z danych. Wprowadzenie do eksploracji danych, PWN, Warszawa 2006
[14] https://www.dtreg.com (dostęp 2.01.2018)
[15] Salgado C.M., Pereira C., Schirru R., Brandão L.E.B., Flow regime identification and volume fraction prediction in multiphase flows by means of gamma-ray attenuation and artificial neural networks, Progess in Nuclear Energy, Vol. 52 (2010), 555-562
[16] Rosa E.S., Salgado R.M., Ohishi T., Mastelari N., Performance comparison of artificial neural networks and expert systems applied to flow pattern identification in vertical ascendant gas- liquid flows, International Journal of Multiphase Flow, Vol. 36, (2010), 738-754
[17] Hanus R., et al., Application of ANN and PCA to two-phase flow evaluation using radioisotopes, EPJ Web of Conferences, Vol. 143 (2017), 02033
[18] Hanus R., Zych M., Kusy M., Jaszczur M., Petryka L., Identification of liquid-gas flow regime in a pipeline using gamma-ray absorption technique and computational intelligence methods, Flow Measurement and Instrumentation (przyjęty do druku)
[19] Zhou Y., Chen F., Sun B.: Identification method of gas-liquid two-phase flow regime based on image multi-feature fusion and support vector machine, Chinese Journal of Chemical Engineering, 16(6) (2008), 832-840

Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp - zaloguj się. Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!

Publikacja


e-Publikacja (format pdf) - nr 115237 "Zastosowanie absorpcji pr..." licencja: Osobista Produkt cyfrowy	10.00 zł

Zeszyt


PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - e-zeszyt (pdf) 2018-8 licencja: Osobista Produkt cyfrowy	55.00 zł

Prenumerata

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

762.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	1002.00 zł brutto 927.78 zł netto 74.22 zł VAT (stawka VAT 8%)

1002.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna	960.00 zł brutto 888.89 zł netto 71.11 zł VAT (stawka VAT 8%)
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - pakowanie i wysyłka	42.00 zł brutto 34.15 zł netto 7.85 zł VAT (stawka VAT 23%)

1002.00 zł

Zeszyt

2018-8

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma