多孔介質結構特征圖像分析研究——煙煤與碎石堆.pdf

1、多孔介質是指內部有大量孔隙的介質，它在化工、冶金、建材、石油開采、核反應、航空航天等眾多領域都有著較為廣泛的應用。顯然，多孔介質結構是多孔介質應用的基礎，它決定著多孔介質內部流動、傳熱傳質和化學反應等過程。因此，多孔介質結構特征的研究對人們的生活和工程應用是有著極為重要的意義。
　　應用數(shù)字圖像處理和分析方法，利用IPP和MATLAB軟件對微觀尺度下煙煤孔隙結構和宏觀尺度下碎石堆孔隙結構的平均直徑、孔面積百分數(shù)、孔面積、孔半徑比、

2、孔隙分維數(shù)和輪廓分維數(shù)進行提取和分析，得到了孔隙數(shù)量、孔面積百分數(shù)、孔面積、孔周長和孔半徑比隨孔徑分布的變化規(guī)律。另外總結了煙煤的總孔隙度和輪廓分維數(shù)關系、總孔隙度和孔隙分維數(shù)關系。最后，對這兩種隨機多孔介質的主要結構特征參數(shù)的相似性和差異性規(guī)律進行了對比分析。
　　研究表明：（1）兩種隨機多孔介質的孔隙數(shù)量分布曲線變化趨勢相近，隨著孔隙直徑的增加呈現(xiàn)先劇減后微增最后緩減的趨勢，孔隙數(shù)量均為（相對）小孔>（相對）中孔>（相對）大孔

3、，說明煙煤微觀孔隙結構和碎石堆宏觀孔隙結構在孔隙數(shù)量分布上有相似變化規(guī)律；（2）兩種隨機多孔介質的孔面積分布的曲線變化趨勢相近，隨著孔徑的增加而呈現(xiàn)增加的趨勢；（3）兩種隨機多孔介質的孔面積百分數(shù)分布和孔半徑比分布的曲線變化趨勢明顯不同；（4）總孔隙度均值：煙煤放大500倍（7.2223％）>放大1000倍（6.8050%）>碎石堆（6.2292%）>煙煤放大2000倍（5.3979%）>放大3000倍（5.0721%）；（5）兩種隨機