Untersuchung der Realisierbarkeit von Mustererkennungsverfahren zur Detektion der Struktur und zur Messung von Parametern einer Zweiphasenstroemung mit Hilfe von Ultraschall Schlussbericht

The results of the investigations on the feasibility of pattern recognition methods to detect the structure and to measure parameters of a two-phase flow are presented. Based on the experimental data obtained at a low-pressure air-water test rig mainly by continuous through-transmission techniques it is shown that pattern recognition methods are able to provide qualitative and also quantitative information about the present two-phase flow even in the case of high void fractions. That demands the selection of suitable transmission frequency range and the creation of significant pattern extraction algorithms. The results indicate that a new kind of measuring method can be realized which allows the simultaneous determination of the volume flow densities both the gas and the liquid phases. An accuracy in the range of several percents seems to be achievable. Concerning transient conditions usable measuring results can be obtained with a measuring time down to approximately 1 second. (orig.)Es wird das Ergebnis der Untersuchungen zur Realisierbarkeit von Mustererkennungsverfahren zur Detektion der Struktur und zur Messung von Parametern einer Zweiphasenstroemung mit Hilfe von Ultraschall vorgestellt. Anhand von Messungen an einer drucklosen Luft-Wasser-Testschleife, die hauptsaechlich mit dem kontinuierlichen Transmissionsverfahren durchgefuehrt wurden, wird gezeigt, dass der Einsatz von Mustererkennungsverfahren zur Klassifizierung von demodulierten Durchschallungssignalen die Ableitung von sowohl qualitativen als auch quantitativen Informationen ueber die vorliegende Zweiphasenstroemung bis in den Berich hoher volumetrischer Gasanteile hinein ermoeglicht. Bedingung ist die Wahl eines geeigneten Sendefrequenzbereichs und die Aufstellung signifikanter Merkmalsextraktionsalgorithmen. Es deutet sich an, dass ein neuartiges Messverfahren realisiert werden kann, das die simultane Messung der Volumenstromdichten der gasfoermigen und der fluessigen Phase gestattet. Dabei koennen Genauigkeiten im Bereich einiger Prozent erreicht werden. Im Hinblick auf instationaere Bedingungen koennen bei Messzeiten bis hinab zu ca. 1 s noch verwertbare Messergebnisse erhalten werden. (orig.)SIGLEAvailable from TIB Hannover: F95B1663+a / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekBundesministerium fuer Forschung und Technologie (BMFT), Bonn (Germany)DEGerman