密集氣液泡狀流三維重建與流動參數測量

1、國家自然科學基金資助項目(61372143)密集密集氣液泡狀流三維氣液泡狀流三維重建重建與流動與流動參數測量參數測量ThreedimensionalReconstructionFlowParametersMeasurementofDenseBubblyFlow學科專業(yè)：控制科學與工程研究生：張少杰指導教師：薛婷副教授天津大學電氣與自動化工程學院二零一六年十一月萬方數據I摘要氣液兩相流廣泛存在于能源、化工、動力、冶金、航天和核工業(yè)等領域，

2、對氣液兩相流的流動結構及特征參數的研究，有助于指導工業(yè)實踐，對提高生產效益具有重要意義。隨著社會發(fā)展和科技進步，傳統(tǒng)測量方法逐漸無法滿足氣液兩相流應用需要，對氣液兩相流的測量及研究進行更深入探索十分必要。本文在高速攝影法的基礎上，采用基于激光掃描的流場三維可視化方法，實現對密集氣液泡狀流的流場結構重建與流動參數測量。根據激光掃描原理建立密集泡狀流的三維測量系統(tǒng)，針對流場掃描切片圖像特點，采用圖像處理算法對三維可視化進行優(yōu)化，重建流場的三

3、維結構并實現對空隙率參數的測量。具體工作包括以下內容：1、針對密集氣液泡狀流測量存在的難點，基于激光掃描方式建立三維測量系統(tǒng)。對掃描原理及數學模型進行分析，結合三維重建的要求設計合理的掃描參數，實現測量系統(tǒng)的搭建。2、對掃描切片的層間偏移進行分析，根據理論計算與切片圖像對比，設計合理補償量對切片位置進行修正，以實現特征區(qū)域的準確對齊，保證三維重建的可靠性。3、對掃描重復曝光進行優(yōu)化，根據多切片圖像的灰度分布特點采用二階微分平均算子卷積，