氣液兩相流中氣泡特征分析與速度場測量方法研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，氣液兩相流在諸如動力、化工、核能、石油、冶金、環(huán)境等領(lǐng)域中得到了越來越廣泛的應(yīng)用，就其工程應(yīng)用效果而言，在很大程度上取決于氣泡運(yùn)動形態(tài)以及分散相和連續(xù)相之間的相互作用。為了深入研究氣液兩相流動機(jī)理，準(zhǔn)確地表述分散相的運(yùn)動特性，并由此指導(dǎo)生產(chǎn)過程及實踐，對于氣泡形狀等特征的分析及速度場的獲取具有重要的意義。
　　 本文在總結(jié)分析氣液兩相流參數(shù)檢測發(fā)展、數(shù)字圖像處理技術(shù)、數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)、二維數(shù)字式粒子圖像測速技術(shù)

2、、三維數(shù)字式粒子圖像測速技術(shù)后，針對稀疏氣泡特征分析以及稀疏和密集氣相下速度場的重建進(jìn)行研究。
　　 基于數(shù)字圖像處理技術(shù)針對稀疏氣泡通過圖像預(yù)處理、圖像增強(qiáng)、二值化、數(shù)字形態(tài)學(xué)等方法進(jìn)行了特征提取，比較了不同圖像增強(qiáng)方法、二值化方法的效果，最后確定采用3*3中值濾波、圖像對數(shù)變換增強(qiáng)和增強(qiáng)大津法二值化的技術(shù)路線，得到了較為滿意的結(jié)果，獲得了氣泡形狀特征參數(shù)，并通過連續(xù)兩幀氣泡圖像獲得氣泡速度參數(shù)，為后續(xù)研究氣泡運(yùn)動形態(tài)及氣液兩

3、相間相界面相互作用打下基礎(chǔ)。
　　 針對密集氣相速度場測量，基于日本可視化學(xué)社提供的標(biāo)準(zhǔn)圖像進(jìn)行了仿真研究。采用基于傅里葉變換的互相關(guān)和回歸迭代互相關(guān)技術(shù)，獲得了較好的位移矢量場參數(shù)，驗證了方法的正確性及回歸迭代互相關(guān)技術(shù)在測量精度上的優(yōu)越性；同時將亞像素擬合技術(shù)予以應(yīng)用，進(jìn)一步提高了速度場測量精度，并驗證了了3點(diǎn)高斯亞像素擬合方法在測量精度上的優(yōu)越性；最后對回歸迭代互相關(guān)中產(chǎn)生的誤矢量進(jìn)行了分析與修正。
　　 針對氣液