氣液兩相流三維動態(tài)測量關鍵技術研究.pdf

1、隨著社會的不斷發(fā)展與科學技術的快速進步,工業(yè)生產和自然環(huán)境中涉及到的氣液兩相流問題也越來越多,人們對氣液兩相流行為特征及空間運動參數的研究也越來越深刻,因此,對氣液兩相流的三維動態(tài)測量也變得尤為重要。
　　本文針對氣液兩相流中泡狀流動三維參數以及環(huán)狀流動液膜參數進行研究。針對泡狀流動三維參數,基于虛擬雙目立體視覺平臺，深入研究了基于平面靶的虛擬立體視覺傳感器標定,3D-PCSS運動匹配算法等關鍵技術,并基于此實現(xiàn)了多氣泡三維特征參

2、數的三維重建,通過分析單氣泡空間運動遷移方程,對連續(xù)液相三維反解析算法進行了研究。同時基于高速攝影法對環(huán)狀流液膜厚度進行了測量。具體工作包括以下幾個方面:
　　1、研究了虛擬雙目立體視覺系統(tǒng)的測量原理及數學模型,基于平面靶標定技術對虛擬雙目立體視覺系統(tǒng)進行標定,最終標定得到測量空間距離絕對誤差優(yōu)于0.06mm,相對誤差優(yōu)于0.62％。
　　2、實現(xiàn)了基于虛擬雙目立體視覺系統(tǒng)的泡狀流測量,對圖像進行預處理與多閾值約束立體匹配,

3、提出了3D-PCSS運動匹配算法,對連續(xù)多幀圖像中的多氣泡進行運動匹配,重建多氣泡空間運動速度矢量場以及運動軌跡等三維特征參數。
　　3、以氣泡的三維運動特征參數為基礎,對空間運動中的氣泡受力進行深入分析,推導出氣泡空間運動遷移方程,反解析液相速度,基于補充插值算法,對液相反解析散點數據進行三維插值,從而得到液相全場三維速度矢量。
　　4、對基于高速攝影法的環(huán)狀流液膜厚度測量技術進行初步研究,在基于背光源液膜厚度測量誤差分析