【摘要】：為測量密集氣液泡狀流的流動(dòng)形態(tài)及參數(shù),建立了基于激光掃描的三維可視化測量系統(tǒng)。采用片狀激光結(jié)合旋轉(zhuǎn)正多邊形棱鏡實(shí)現(xiàn)對(duì)流場的光學(xué)掃描,高速攝像機(jī)采集掃描切片圖像,首先對(duì)圖像進(jìn)行預(yù)處理。針對(duì)掃描成像中產(chǎn)生的切片重復(fù)曝光問題,提出二階微分平均卷積優(yōu)化算法,該方法不僅可以有效提取多切片圖像中重復(fù)曝光的特征點(diǎn),而且可以去除冗余及噪聲信息。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,針對(duì)分散相遮擋的密集泡狀流,基于激光掃描可完整重建其三維結(jié)構(gòu),二階微分優(yōu)化算法可以有效降低重建畸變影響,重建后體積含氣率的相對(duì)誤差優(yōu)于6%。激光掃描方法非侵入、重建精度高,具有傳統(tǒng)方法不可比擬的優(yōu)勢。
[Abstract]:In order to measure the flow patterns and parameters of dense gas-liquid bubbly flow, a 3D visualization measurement system based on laser scanning was established. The optical scanning of the flow field is realized by using a slice laser and a rotating regular polygon prism. The scanning slice images are collected by a high-speed camera, and the images are preprocessed at first. A second-order differential average convolution optimization algorithm is proposed to solve the problem of slice repeated exposure in scanning imaging. This algorithm can not only effectively extract the feature points of repeated exposure in multi-slice images, but also remove redundant and noise information. The experimental results show that the 3D structure can be completely reconstructed based on laser scanning for dense bubbly flow, and the second order differential optimization algorithm can effectively reduce the effect of reconstruction distortion, and the relative error of volume gas holdup after reconstruction is better than that of 6. The laser scanning method is non-invasive and has high reconstruction accuracy, which is incomparable to the traditional method.
【作者單位】： 天津大學(xué)電氣與自動(dòng)化工程學(xué)院;天津市過程檢測與控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(No.61372143,No.61671321)
【分類號(hào)】：TP391.41

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本文編號(hào)：2400971