基于光纖內(nèi)窺鏡技術(shù)構(gòu)建了以光纖內(nèi)窺鏡、圖像采集系統(tǒng)和照明系統(tǒng)組成的侵入式照相裝置,測量了由微氣泡發(fā)生器和兩種不同孔徑的膜管產(chǎn)生的氣泡的尺寸分布,并與取樣照相法進(jìn)行了比較.結(jié)果表明,3種氣泡生成裝置產(chǎn)生的氣泡直徑在50～2000μm;對50～200μm氣泡兩種方法的測量結(jié)果相差不大,200～2000μm的微氣泡取樣照相法測量值比侵入式照相法高,可能是因為取樣時大氣泡易發(fā)生聚并和破碎.侵入式照相法能較準(zhǔn)確測量較寬的氣泡尺寸,適用于在線測量氣液體系中分布較寬的氣泡尺寸動態(tài)分布,也可用于其他測量方法及數(shù)值模擬方法的驗證. 

【文章來源】：過程工程學(xué)報. 2016,16(03)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

氣泡

362過程工程學(xué)報第16卷微氣泡.陶瓷膜管分布器由壓縮機(jī)壓縮氣體通過置于槽底的陶瓷微孔產(chǎn)生微小氣泡，氣體流量調(diào)節(jié)為80L/h，陶瓷膜管內(nèi)徑為15mm，管長150mm，微孔平均孔徑分別為0.2和1.0μm.兩種氣泡發(fā)生器裝置如圖1所示.(a)Microbubblegenerator(b)Ceramicmicroporoustube圖1氣泡發(fā)生裝置Fig.1Experimentalsetupofbubblegenerators2.2測量方法2.2.1侵入式照相法(1)基本原理侵入式光纖照相法測量裝置如圖2所示.光纖內(nèi)窺鏡一端連接高速圖像采集器，通過計算機(jī)數(shù)據(jù)采集軟件在線控制，另一端通過有機(jī)玻璃槽側(cè)面的開孔伸入槽內(nèi)，采集有機(jī)玻璃槽中的氣泡圖像.圖2侵入式光纖照相法測量裝置示意圖Fig.2Schematicdiagramofexperimentalapparatuswithimmergedfibre-opticphotoimagingmethod文獻(xiàn)[17]采用一種侵入式光纖照相法測量了氣固兩相流中固體的分布.氣液兩相中氣泡不定形且氣相與背景(液相)的灰度差別更小，更難測量.為此，本實驗采用的光纖探頭內(nèi)含約11000根直徑15μm的單絲，探頭周圍另有光纖用于照明光傳輸，探頭直徑7mm.實驗中還采用了如下措施獲得高質(zhì)量的圖像：(1)將50W氙燈調(diào)至最大光強(qiáng)，提高了光照強(qiáng)度；(2)采用高靈敏度、低照度的WAT-910HX型高速圖像采集器(Charge-coupledDevice,CCD)，有效像素為37萬；(3)采用單絲直徑較細(xì)的傳像束，提高了圖像分辨率；(4)為獲得較合適的視野范圍并盡量減少透鏡畸變，內(nèi)窺鏡物鏡視角設(shè)為45o；(5)前端物鏡景深調(diào)到約2mm，有效減少了圖像中物像重疊的現(xiàn)象，便于后期處理分析.(2)物鏡畸變光學(xué)系統(tǒng)的畸變量ΔY[18]為ΔY=fθftanθ,(1)式中，f為鏡頭焦距(mm)，θ為半視場角(o).畸變系數(shù)S則由下式表示：.tantanfSfθθθθ=

不同測量

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3337932