基于單幀單曝光圖像法的多相流速度場(chǎng)和粒度分布測(cè)量研究.pdf

1、在現(xiàn)代工業(yè)中諸如煙塵監(jiān)測(cè)、基于粉體制備要求的粒度測(cè)量和各種輸粉管道內(nèi)的流量控制等眾多多相流速度和粒度測(cè)量問(wèn)題日益突出?，F(xiàn)有的測(cè)量技術(shù)已經(jīng)無(wú)法滿足工業(yè)中所提出的在線測(cè)量、場(chǎng)測(cè)量、成本控制等一系列要求,因此研究一種系統(tǒng)簡(jiǎn)單、輕便,價(jià)格低廉,可視化的多相流速度場(chǎng)和粒度分布測(cè)量方法對(duì)多相流測(cè)量技術(shù)的發(fā)展具有重要意義。
　　粒子圖像測(cè)速技術(shù)(PIV)已是流動(dòng)、傳熱實(shí)驗(yàn)研究中的主要測(cè)量方法,但儀器價(jià)格昂貴,系統(tǒng)復(fù)雜。在PIV中為獲得清晰的顆粒

2、運(yùn)動(dòng)圖像,圖像的曝光時(shí)間極短。實(shí)際上由較長(zhǎng)曝光時(shí)間產(chǎn)生的顆粒運(yùn)動(dòng)模糊圖像同樣含有運(yùn)動(dòng)速度和粒度大小的信息。運(yùn)動(dòng)模糊圖像的長(zhǎng)度可以認(rèn)為是顆粒在曝光時(shí)間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)距離,其軌跡方向?qū)?yīng)顆粒的速度方向,其軌跡寬度表征了顆粒的粒度大小。采用成本相對(duì)低廉、設(shè)備簡(jiǎn)單的圖像法測(cè)量系統(tǒng),控制圖像的曝光時(shí)間,可以從單幀單曝光圖像中得到與PIV相同的流場(chǎng)測(cè)量結(jié)果。
　　基于單幀單曝光運(yùn)動(dòng)模糊圖像的多相流場(chǎng)測(cè)量技術(shù)汲取了PIV、高速攝影等方法的優(yōu)點(diǎn),該方法

3、出現(xiàn)于上世紀(jì)八十年代,限于當(dāng)時(shí)的軟硬件水平只能對(duì)流場(chǎng)參數(shù)做定性分析。隨著激光技術(shù)、半導(dǎo)體光源技術(shù)和圖像傳感器測(cè)量技術(shù)的迅速發(fā)展,使得圖像法測(cè)量技術(shù)在多相流測(cè)量領(lǐng)域有很大的發(fā)展空間;而數(shù)字圖像傳輸技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,則能夠更快速方便的得到清晰圖像和處理結(jié)果。本文著重研究單幀單曝光圖像測(cè)量技術(shù)的處理算法,介紹系統(tǒng)設(shè)計(jì)的參數(shù)選擇方法,實(shí)驗(yàn)分析激光光源和LED背光對(duì)速度和粒度測(cè)量的影響。
　　本文總結(jié)了多相流速度場(chǎng)和粒度測(cè)量技術(shù)的研究