微孔軟管曝氣系統(tǒng)是一種修復(fù)污染水體的增氧裝置,已逐漸成為水體生態(tài)修復(fù)研究的熱點(diǎn)。曝氣過(guò)程中氣泡羽流流態(tài)特性的差異會(huì)直接影響氣-液-固三相的摻混效果和氣-液兩相間的氧傳遞速率,影響污水水質(zhì)處理效果及能耗。因此,研究曝氣系統(tǒng)中氣泡羽流運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)對(duì)曝氣氧傳質(zhì)的影響,對(duì)提高充氧能力與水質(zhì)改善效果、降低運(yùn)行成本具有重要的理論參考價(jià)值。本研究以微孔軟管曝氣系統(tǒng)為研究對(duì)象,利用圖像處理和粒子跟蹤測(cè)速（Particle Image Velocim etry,PIV）的方法,獲取了不同曝氣量、孔徑和管長(zhǎng)條件下氣泡羽流的流態(tài)特征和速度場(chǎng)分布,并解析了不同條件下曝氣系統(tǒng)的氧傳質(zhì)規(guī)律,探討了氣泡羽流運(yùn)動(dòng)特性與氧轉(zhuǎn)移規(guī)律間的關(guān)聯(lián),旨在優(yōu)化微孔軟管曝氣系統(tǒng)對(duì)污染水體的修復(fù)效果。主要取得的研究成果包括:（1）曝氣量、孔徑和管長(zhǎng)均影響了氣泡羽流的運(yùn)動(dòng)形態(tài)和速度場(chǎng)分布,且影響最為顯著的因素為曝氣量。隨著曝氣量的增加,氣泡羽流的結(jié)構(gòu)趨于復(fù)雜,附壁效應(yīng)逐漸增強(qiáng),氣相平均速度呈較大增長(zhǎng)幅度;隨著管長(zhǎng)的增加,氣泡羽流分布趨于發(fā)散,氣相平均速度隨之降低;隨著孔徑的增大,氣泡羽流流態(tài)未呈現(xiàn)明顯的變化規(guī)律,氣相平均速度呈較小增長(zhǎng)趨勢(shì)。... 

【文章來(lái)源】：西安理工大學(xué)陜西省

【文章頁(yè)數(shù)】：87 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

微孔軟管曝氣系統(tǒng)主要裝置實(shí)物圖

(d)冷卻裝置 (e)同步控制器 (e)拍攝畫(huà)面圖 2-4 PIV 系統(tǒng)主要裝置實(shí)物圖Fig.2-4 Physical map of the main device of the PIV system實(shí)驗(yàn)材料 主要實(shí)驗(yàn)試劑實(shí)驗(yàn)過(guò)程中主要使用的試劑如表 2-2 所示。表 2-2 實(shí)驗(yàn)試劑Tab.2-2 The laboratory reagents 實(shí)驗(yàn)試劑 規(guī)格 生產(chǎn)廠(chǎng)商無(wú)水亞硫酸鈉 500g/瓶 天津市福晨化學(xué)試劑廠(chǎng)氯化鈷 100g/瓶 廣東光華科技股份有限公司重鉻酸鉀 500g/瓶 天津市河?xùn)|區(qū)紅巖試劑廠(chǎng)硫酸 500ml/瓶 太倉(cāng)滬試試劑有限公司硫酸銀 100g/瓶 國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司硫酸汞 100g/瓶 天津市福晨化學(xué)試劑廠(chǎng)

氣泡密度較大加上外在因素的干擾如光照不均勻、外界散射降，為確保后期速度場(chǎng)矢量分布計(jì)算的精確性，需要對(duì)原始圖作量和誤差。常見(jiàn)的圖像處理方法有降噪與增強(qiáng)、二值化處理]。本研究主要采用圖像灰度增強(qiáng)與邊緣分割這兩種手段對(duì)原理技術(shù)做簡(jiǎn)要的分析。強(qiáng)術(shù)主要分為灰度變換與和直方圖增強(qiáng)兩種方式。其中灰度變換布，改變對(duì)比度來(lái)增加原始圖像的清晰程度。本研究選擇 M變換增強(qiáng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)圖像增強(qiáng)的目的。調(diào)整圖像像素點(diǎn)的灰度值，而其位置并不會(huì)發(fā)生變化[67]。在數(shù) imhist 獲得圖像的直方圖如 2-6 所示，可以發(fā)現(xiàn)，原始?xì)馀?-50 之間，而灰度值大小的范圍是 0-255，可見(jiàn)灰度值整體偏像整體偏暗，需要進(jìn)行對(duì)比度擴(kuò)展，即通過(guò)程序?qū)⒃紙D像的域，從而達(dá)到提高清晰度的目的。經(jīng)過(guò)編程處理后氣泡的灰度

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本文編號(hào)：3010051