本文關(guān)鍵詞： 照相探頭 圖像處理 顆粒粒徑 局部相含率 多相反應(yīng)器　出處：《中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院過(guò)程工程研究所)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：多相反應(yīng)器中分散相顆粒局部性質(zhì)分布是反應(yīng)器性能的精細(xì)反映,是多相反應(yīng)器優(yōu)化設(shè)計(jì)和工程放大的重要依據(jù),也能夠?yàn)槎嘞喾磻?yīng)器數(shù)學(xué)模型關(guān)鍵參數(shù)確定和數(shù)值模擬驗(yàn)證提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。目前多相反應(yīng)器中分散相顆粒局部性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)測(cè)量方法都有一定的局限性,尤其是對(duì)于氣液固三相這種含有多種分散相顆粒的體系,還沒(méi)有成熟的測(cè)量方法。本文開發(fā)了一種基于遠(yuǎn)心照相的新型照相探頭,并發(fā)展了相應(yīng)的測(cè)量方法,可用于兩相及三相反應(yīng)器中局部特性參數(shù)(如粒度和濃度等)的測(cè)量。測(cè)量時(shí)將照相探頭安裝在待測(cè)多相反應(yīng)器中,按照預(yù)設(shè)的頻閃光和CMOS(Complementary metal oxide semiconductor)同步控制模式即可拍照獲得測(cè)量點(diǎn)處多相流動(dòng)圖像,采用Image-Pro Plus圖像處理軟件結(jié)合相應(yīng)的測(cè)量方法即可獲得該點(diǎn)處分散相顆粒的粒度和濃度等性質(zhì)信息。遠(yuǎn)心照相探頭有四個(gè)優(yōu)勢(shì):(1)遠(yuǎn)心鏡頭特有的平行光線使得拍攝的圖像幾乎不產(chǎn)生形變,與其他照相探頭相比測(cè)量結(jié)果更準(zhǔn)確;(2)探頭尺寸小、遠(yuǎn)心鏡頭工作距離足夠長(zhǎng),可用于測(cè)量大反應(yīng)器內(nèi)各個(gè)位置的局部特性參數(shù);(3)可同時(shí)測(cè)量的局部特性參數(shù)包括顆粒(氣泡、固體顆粒或液滴)的尺寸、相含率和界面接觸面積;(4)克服了非侵入性照相法要求器壁透明等應(yīng)用局限性問(wèn)題。通過(guò)與游標(biāo)卡尺測(cè)量的100個(gè)尺寸約1 mm的顆粒粒徑結(jié)果對(duì)比表明,該實(shí)驗(yàn)照相探頭的平均測(cè)量誤差約是0.92%。在一種模擬的均勻膨脹床中測(cè)量顆粒濃度的結(jié)果表明,在不同膨脹高度條件下,該照相探頭的測(cè)量誤差最大是13.1%,平均測(cè)量誤差為7.1%。這表明本文研制的遠(yuǎn)心照相探頭在顆粒粒度和濃度測(cè)量中具有較高的準(zhǔn)確性。利用遠(yuǎn)心照相探頭拍攝了不同反光性的顆粒、具有不規(guī)則形貌的顆粒和含多個(gè)分散相的體系,表明在頻閃光和CMOS同步控制模式下,或在特殊條件下輔以反光板(低亮度顆粒情況下),探頭均能夠清晰地捕捉到多相流動(dòng)圖像。在液-固攪拌槽內(nèi)測(cè)量了局部相含率分布,測(cè)量結(jié)果與現(xiàn)有的認(rèn)識(shí)定性相符;在氣-液攪拌槽內(nèi)測(cè)量了氣泡尺寸分布,表明該探頭能夠測(cè)得100 μm以下的氣泡,相對(duì)探針類方法具有明顯優(yōu)勢(shì);在氣-液-固攪拌槽內(nèi)同時(shí)測(cè)量了氣泡和固體顆粒尺寸分布,表明該方法能應(yīng)用于含有多個(gè)分散相體系的測(cè)量。
[Abstract]:The local property distribution of dispersed phase particles in multi - phase reactor is a fine reflection of reactor performance . It is an important basis for optimization design and engineering amplification of multi - phase reactor . It can be used to measure the particle size and concentration of dispersed phase particles in multi - phase reactor .

【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院過(guò)程工程研究所)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TP391.41;TQ051.72

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1505635