本文選題：氣液兩相流 + 高速攝影　； 參考：《天津大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：氣液兩相流是多相流中最常見的一種形態(tài),多相流研究在能源、水利、化工、冶金等工業(yè)部門以及氣象、生物、航天等領(lǐng)域都有廣泛實際應(yīng)用價值。環(huán)狀流是一種典型的氣液兩相流形態(tài),液膜流量較小、動力消耗較少,傳質(zhì)系數(shù)與熱流密度較高,應(yīng)用于散熱、設(shè)備安全運行、提高傳熱傳質(zhì)效率、減少熱量損失以提高運輸效率等方面。本文以高速攝影法為主要方法,采用激光誘導(dǎo)熒光方法與虛擬雙目立體視覺系統(tǒng)相結(jié)合的技術(shù),對氣液兩相流中連續(xù)液相的特征參數(shù)進行了測量與分析。具體工作包含以下內(nèi)容:1、對氣液兩相流的常見形態(tài)、氣液兩相流的應(yīng)用環(huán)境與應(yīng)用價值、氣液兩相流多種特征參數(shù)的測量技術(shù)方法進行了綜述,介紹了國內(nèi)外氣液兩相流的研究現(xiàn)狀。2、針對管道軸向液膜特征參數(shù)測量,深入研究了攝像機標(biāo)定方法,確定了坐標(biāo)系之間的關(guān)系,基于數(shù)字圖像處理技術(shù),對環(huán)境光和激光誘導(dǎo)熒光方法采集的液膜圖像進行分析處理,有效提高了管道軸向液膜厚度的測量準(zhǔn)確度。3、針對管道橫截面液膜特征參數(shù)測量,引入虛擬雙目立體視覺系統(tǒng)以通過雙視角立體測量,以及數(shù)字圖像處理方法,有效還原管道的周向流動。分析了虛擬雙目立體視覺系統(tǒng)的測量原理,建立了簡化數(shù)學(xué)模型,并對基于此的圖像融合處理技術(shù)以及融合算法進行了研究。4、結(jié)合虛擬雙目立體視覺系統(tǒng)以及激光誘導(dǎo)熒光方法,對水平管道內(nèi)波動層狀流中的液相以及豎直向下管道內(nèi)環(huán)狀流液膜進行了實驗研究,基于圖像融合方法有效重建了管道橫截面圖像,并對環(huán)狀流液膜厚度進行了定量分析計算。
[Abstract]:Gas-liquid two-phase flow is the most common form of multiphase flow. The study of multiphase flow has a wide range of practical application value in the fields of energy, water conservancy, chemical industry, metallurgy, meteorology, biology, aerospace and so on. The annular flow is a typical gas-liquid two-phase flow form, with less liquid film flow, less power consumption, higher mass transfer coefficient and heat flux, which is used in heat dissipation, safe operation of the equipment and improvement of heat and mass transfer efficiency. Reduce heat loss to improve transport efficiency and other aspects. In this paper, the characteristic parameters of continuous liquid phase in gas-liquid two-phase flow are measured and analyzed by using the technique of laser induced fluorescence and virtual binocular stereo vision system. The specific work includes the following contents: 1. The common forms of gas-liquid two-phase flow, the application environment and application value of gas-liquid two-phase flow, and the technical methods for measuring various characteristic parameters of gas-liquid two-phase flow are summarized. This paper introduces the research status quo of gas-liquid two-phase flow at home and abroad. Aiming at the measurement of axial liquid film characteristic parameters of pipeline, the camera calibration method is deeply studied, and the relationship between coordinate systems is determined, based on digital image processing technology. The liquid film images collected by environmental light and laser induced fluorescence were analyzed and processed, which effectively improved the measurement accuracy of the axial liquid film thickness of the pipeline. The measurement of the characteristic parameters of the liquid film on the cross section of the pipeline was carried out. The virtual binocular stereo vision system is introduced to effectively restore the circumferential flow of the pipeline through the double angle stereoscopic measurement and the digital image processing method. The measurement principle of virtual binocular stereo vision system is analyzed, and a simplified mathematical model is established. And the image fusion technology and fusion algorithm based on this. 4, combined with the virtual binocular stereo vision system and laser induced fluorescence method, The liquid film of the liquid phase in the fluctuating layered flow in the horizontal pipe and the annular flow film in the vertical downward pipeline are experimentally studied. Based on the image fusion method, the cross section images of the pipeline are reconstructed effectively, and the thickness of the liquid film in the annular flow is calculated quantitatively.
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP391.41;O359

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本文編號：2105607