柴油機(jī)噴霧特性的圖像處理算法分析及優(yōu)化.pdf

1、近年來(lái),國(guó)內(nèi)汽車(chē)保有量逐年增加,汽車(chē)排放污染帶來(lái)的危害日益加重,且國(guó)際原油價(jià)格屢創(chuàng)新高,也為中國(guó)乃至國(guó)際汽車(chē)行業(yè)發(fā)展造成了很大障礙,節(jié)能環(huán)保成為各國(guó)汽車(chē)行業(yè)的研究重點(diǎn)。燃油霧化質(zhì)量直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力性、有害排放和噪聲水平,為了實(shí)現(xiàn)理想的噴油規(guī)律和燃燒質(zhì)量,有必要對(duì)噴霧質(zhì)量的影響因素進(jìn)行細(xì)致深入的研究。
　　本文利用高分辨率數(shù)碼照相機(jī)在手壓噴霧實(shí)驗(yàn)臺(tái)上采集純柴油噴霧瞬間液滴圖像,對(duì)圖像中液滴進(jìn)行人工統(tǒng)計(jì)得出平均直徑、特征直

2、徑、發(fā)散度和尺寸分布圖等;另外在定容彈測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái)上利用高速照相機(jī)及紋影法對(duì)二甲醚/柴油混合燃料(D20)進(jìn)行噴霧錐角和貫穿距離拍攝,進(jìn)行人工分析,統(tǒng)計(jì)出噴霧過(guò)程油束宏觀特性的變化趨勢(shì)。
　　對(duì)MATLAB圖像處理功能中圖像增強(qiáng)、形態(tài)學(xué)操作、閾值分割、邊緣檢測(cè)等多種算法不斷優(yōu)化改進(jìn)。通過(guò)對(duì)比分析可知對(duì)噴霧液滴圖像中值濾波后采用基于貝葉斯分類(lèi)算法統(tǒng)計(jì)所得液滴各項(xiàng)參數(shù)與人工統(tǒng)計(jì)結(jié)果擬合較好;對(duì)噴霧油束二值化圖像采用Canny算子進(jìn)行邊緣

3、檢測(cè)后計(jì)算得到油束特性參數(shù)與人工結(jié)果相吻合。在算法確定的基礎(chǔ)上基于MATLAB/GUI設(shè)計(jì)出了噴霧圖像處理系統(tǒng)。
　　利用該系統(tǒng)對(duì)不同啟噴壓力下的純柴油噴霧液滴圖像進(jìn)行處理,實(shí)驗(yàn)表明啟噴壓力越大,小直徑液滴數(shù)目越多,霧化質(zhì)量越好;利用系統(tǒng)分別對(duì)不同噴孔直徑、環(huán)境背壓下D20燃料的噴霧錐角與貫穿距離進(jìn)行測(cè)量分析發(fā)現(xiàn)噴孔直徑越大噴霧錐角越大,而貫穿距離變化不明顯;環(huán)境背壓越大噴霧錐角越大,貫穿距離越小。以上結(jié)果與人工統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)相符合,由