水中氣泡群圖像灰度特征的研究.pdf

1、水中氣泡廣泛存在于許多領(lǐng)域，起著很重要的傳熱、傳質(zhì)作用，顯然對(duì)水中氣泡的研究有助于提高許多領(lǐng)域的生產(chǎn)效率。水中氣泡已經(jīng)成為兩相流學(xué)科里一個(gè)熱門(mén)的研究課題。然而大多數(shù)的研究都側(cè)重于氣泡的幾何參數(shù)、運(yùn)動(dòng)參數(shù)、分離參數(shù)、含氣率等參數(shù)。本文則借助于氣泡群的灰度研究水中氣泡群的氣量以及分布特征。
　　本文以水中氣泡群的灰度為研究對(duì)象，搭建了氣泡群圖像灰度值實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)。借助圖像測(cè)量技術(shù)，對(duì)水中氣泡群的灰度進(jìn)行了測(cè)量。測(cè)量空氣的體積流量范圍為

2、20.9-27.93 L/min、28.68-36 L/min、34.08-48.88 L/min。
　　由整幅圖片研究圖像的灰度值，得到圖片灰度值-時(shí)間曲線和體積流量-時(shí)間曲線有著較好的相似性。研究結(jié)果揭示水中氣泡群的灰度值可以有效反映水中氣泡群的氣量。
　　為研究灰度值的空間分布特征，本文從左向右，從上至下將每幅圖片等分為9個(gè)區(qū)域。從左到右的三個(gè)區(qū)域，分別命名為區(qū)域左、中、右；從上到下的三個(gè)區(qū)域，分別命名為區(qū)域上、中、下

3、。
　　研究圖像分塊區(qū)域的灰度值，得出上、中、下3層區(qū)域的灰度值隨高度分層。并且同一列的3個(gè)區(qū)域之間也有著較好的分層現(xiàn)象。當(dāng)體積流量增大時(shí)，分層現(xiàn)象仍然存在。
　　研究圖像分塊區(qū)域的灰度值，得出左、中、右3部分區(qū)域中，中部區(qū)域是圖片中氣泡群灰度值的核心區(qū)域，中部區(qū)域灰度值-時(shí)間曲線和灰度總值-時(shí)間曲線有著很好的相似性，中部區(qū)域是氣泡群的最佳匹配區(qū)域。當(dāng)體積流量增大時(shí)，中部區(qū)域仍然是氣泡群灰度值的核心區(qū)域和最佳匹配區(qū)域。