氣液兩相流三維動態(tài)測量關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、隨著社會的不斷發(fā)展與科學(xué)技術(shù)的快速進(jìn)步,工業(yè)生產(chǎn)和自然環(huán)境中涉及到的氣液兩相流問題也越來越多,人們對氣液兩相流行為特征及空間運(yùn)動參數(shù)的研究也越來越深刻,因此,對氣液兩相流的三維動態(tài)測量也變得尤為重要。
　　本文針對氣液兩相流中泡狀流動三維參數(shù)以及環(huán)狀流動液膜參數(shù)進(jìn)行研究。針對泡狀流動三維參數(shù),基于虛擬雙目立體視覺平臺，深入研究了基于平面靶的虛擬立體視覺傳感器標(biāo)定,3D-PCSS運(yùn)動匹配算法等關(guān)鍵技術(shù),并基于此實(shí)現(xiàn)了多氣泡三維特征參

2、數(shù)的三維重建,通過分析單氣泡空間運(yùn)動遷移方程,對連續(xù)液相三維反解析算法進(jìn)行了研究。同時(shí)基于高速攝影法對環(huán)狀流液膜厚度進(jìn)行了測量。具體工作包括以下幾個(gè)方面:
　　1、研究了虛擬雙目立體視覺系統(tǒng)的測量原理及數(shù)學(xué)模型,基于平面靶標(biāo)定技術(shù)對虛擬雙目立體視覺系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)定,最終標(biāo)定得到測量空間距離絕對誤差優(yōu)于0.06mm,相對誤差優(yōu)于0.62％。
　　2、實(shí)現(xiàn)了基于虛擬雙目立體視覺系統(tǒng)的泡狀流測量,對圖像進(jìn)行預(yù)處理與多閾值約束立體匹配,

3、提出了3D-PCSS運(yùn)動匹配算法,對連續(xù)多幀圖像中的多氣泡進(jìn)行運(yùn)動匹配,重建多氣泡空間運(yùn)動速度矢量場以及運(yùn)動軌跡等三維特征參數(shù)。
　　3、以氣泡的三維運(yùn)動特征參數(shù)為基礎(chǔ),對空間運(yùn)動中的氣泡受力進(jìn)行深入分析,推導(dǎo)出氣泡空間運(yùn)動遷移方程,反解析液相速度,基于補(bǔ)充插值算法,對液相反解析散點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行三維插值,從而得到液相全場三維速度矢量。
　　4、對基于高速攝影法的環(huán)狀流液膜厚度測量技術(shù)進(jìn)行初步研究,在基于背光源液膜厚度測量誤差分析