基于高速攝像系統(tǒng)的小管道氣液兩相流參數(shù)測量方法研究.pdf

1、氣液兩相流廣泛地存在于工業(yè)生產(chǎn)過程中，其參數(shù)測量具有重要的科研價值和工程意義。目前，在小管道氣液兩相流的流動機理等方面還缺乏系統(tǒng)的理論，其參數(shù)檢測的研究工作還處在起步階段。相關(guān)參數(shù)檢測手段的匱乏嚴重制約了小管道兩相流研究工作的進展，因此小管道氣液兩相流參數(shù)檢測有著十分重要的意義。
　　 本文采用高速攝像對小管道氣液兩相流流型辨識和空隙率的測量進行了研究工作，本學位論文的主要工作和創(chuàng)新點如下：
　　 1.設(shè)計并搭建了一套基

2、于高速攝像的小管道氣水兩相流參數(shù)檢測系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由流體控制系統(tǒng)、高速圖像采集系統(tǒng)和空隙率標定系統(tǒng)組成?？汕逦嘏臄z和采集小管道氣水兩相的流動圖像，并可進行體積平均空隙率的標定工作。
　　 2.提出了基于圖像紋理特征序列的小管道氣水兩相流流型辨識方法。該方法提取了兩相流圖像的紋理特征序列，代替了提取單張兩相流圖像紋理特征的方法，有效地解決了單張圖像難以反映兩相流復雜多變的流體特性的問題。并對不同流型的四種紋理特征進行了分析與比

3、較。最后將紋理特征序列的均值和方差作為支持向量機的輸入進行了流型的辨識。在內(nèi)徑為4.0mm、2.8mm和1.8mm的水平小管道上進行了流型辨識對比實驗，結(jié)果表明：本文提出的方法可以顯著地提高流型辨識的準確度，流型辨識準確率在95％以上。
　　 3.建立了基于高速攝像的小管道氣水兩相流空隙率測量模型。本文根據(jù)小管道氣水兩相流的特點，把所拍攝的兩相流圖像的二維截面推廣到三維空間，采用積分思想建立了不同流型下的小管道氣水兩相流空隙率測