氣液兩相流中氣泡特征分析與速度場測量方法研究.pdf

1、隨著科學技術的迅速發(fā)展，氣液兩相流在諸如動力、化工、核能、石油、冶金、環(huán)境等領域中得到了越來越廣泛的應用，就其工程應用效果而言，在很大程度上取決于氣泡運動形態(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理，準確地表述分散相的運動特性，并由此指導生產過程及實踐，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。
　　 本文在總結分析氣液兩相流參數檢測發(fā)展、數字圖像處理技術、數學形態(tài)學、二維數字式粒子圖像測速技術

2、、三維數字式粒子圖像測速技術后，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行研究。
　　 基于數字圖像處理技術針對稀疏氣泡通過圖像預處理、圖像增強、二值化、數字形態(tài)學等方法進行了特征提取，比較了不同圖像增強方法、二值化方法的效果，最后確定采用3*3中值濾波、圖像對數變換增強和增強大津法二值化的技術路線，得到了較為滿意的結果，獲得了氣泡形狀特征參數，并通過連續(xù)兩幀氣泡圖像獲得氣泡速度參數，為后續(xù)研究氣泡運動形態(tài)及氣液兩

3、相間相界面相互作用打下基礎。
　　 針對密集氣相速度場測量，基于日本可視化學社提供的標準圖像進行了仿真研究。采用基于傅里葉變換的互相關和回歸迭代互相關技術，獲得了較好的位移矢量場參數，驗證了方法的正確性及回歸迭代互相關技術在測量精度上的優(yōu)越性；同時將亞像素擬合技術予以應用，進一步提高了速度場測量精度，并驗證了了3點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中產生的誤矢量進行了分析與修正。
　　 針對氣液