熔鹽堆作為第四代反應(yīng)堆的六個候選堆型之一,在近年來受到全世界核能界的廣泛關(guān)注和研究。在熔鹽球床堆中,堆芯的堆積規(guī)律包括孔隙率是很重要的參數(shù),影響著球床堆的物理設(shè)計和熱工設(shè)計。目前,在針對熔鹽球床堆堆積因子的研究缺乏有效手段的背景下,本文基于折射率匹配方法搭建球床可視化裝置,結(jié)合計算機視覺和離散元方法對球床進行三維重構(gòu),為堆芯堆積因子的準(zhǔn)確計算提供依據(jù)。本論文就折射率匹配方法在可視化球床三維重構(gòu)中的可行性進行了研究,主要研究內(nèi)容包括可視化球床的搭建、基于計算機視覺方法的三維重構(gòu)和運用離散元方法消除小球重疊。本文主要內(nèi)容包括三個方面:1)基于折射率匹配方法,搭建可視化球床實驗裝置。在眾多候選的固液材料中,根據(jù)固體折射率盡可能低、液體折射率盡可能高,以及無毒無害等原則,選擇有機玻璃作為搭建容器和燃料球模型的固體材料,選擇碘化鈉溶液作為與之匹配的液體溶液;根據(jù)實驗的可行性以及方法的通用性等因素,將可視化裝置設(shè)計為裝有414個3 cm直徑小球的封閉規(guī)則球床;調(diào)配碘化鈉溶液,使之與有機玻璃的折射率1.49盡可能接近。2)基于計算機視覺方法的三維重構(gòu)。使用圖片處理等計算機視覺方法處理拍攝到的可視化球床的截面輪廓圖,使用閾值變換、輪廓提取、濾波變換以及霍夫變換解決截面輪廓圖中出現(xiàn)的輪廓模糊、雜質(zhì)等問題,同時編寫程序提取截面照片中的數(shù)據(jù)并實現(xiàn)三維重構(gòu)。3)離散元方法消除小球重疊。針對計算機視覺方法三維重構(gòu)結(jié)果中的小球重疊和偏移的現(xiàn)象,引入離散元方法,為結(jié)果中的每個小球添加楊氏模量、摩擦系數(shù)等物性參數(shù),使得每對重疊的小球受到力的作用而發(fā)生位置調(diào)整,最終移動到一個更加接近真實的位置,實現(xiàn)精確度較高的球床三維重構(gòu)。
【學(xué)位單位】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TL426
【部分圖文】：

孔介質(zhì)的孔隙流場測量、幾何形狀復(fù)雜量應(yīng)用在球床三維重構(gòu)等方面的研究來的發(fā)展情況。量n 等[17]（1975）嘗試在多孔介質(zhì)中引入內(nèi)流體的流場分布。如圖 1.1，該實驗搭球床裝置，每個小球直徑 1.27 cm，共有含有 27 個小球。小球材料是透明的樹脂圖所示五處的徑向流場流速。測量結(jié)果，尤其在②③④所示的區(qū)域中，靠近壁際壁面處孔隙率較大這一事實相吻合。本孔介質(zhì)內(nèi)的流場是可行的。

基于折射率匹配方法的可視化球床三維重構(gòu)研究液體溶劑也是水，使用的熒光材料是中面體（rhombohedral）、正交(orthorhom而成。該實驗使用高速相機，記錄下了的空隙中流體的流速，如圖 1.2 圖 1.3 所

液體溶劑也是水，使用的熒光材料是中面體（rhombohedral）、正交(orthorhom而成。該實驗使用高速相機，記錄下了的空隙中流體的流速，如圖 1.2 圖 1.3 所下，斜方六面（a）、正交（b）和簡單立方
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本文編號：2858850