多孔介質(zhì)結(jié)構(gòu)特征圖像分析研究——煙煤與碎石堆.pdf

1、多孔介質(zhì)是指內(nèi)部有大量孔隙的介質(zhì)，它在化工、冶金、建材、石油開(kāi)采、核反應(yīng)、航空航天等眾多領(lǐng)域都有著較為廣泛的應(yīng)用。顯然，多孔介質(zhì)結(jié)構(gòu)是多孔介質(zhì)應(yīng)用的基礎(chǔ)，它決定著多孔介質(zhì)內(nèi)部流動(dòng)、傳熱傳質(zhì)和化學(xué)反應(yīng)等過(guò)程。因此，多孔介質(zhì)結(jié)構(gòu)特征的研究對(duì)人們的生活和工程應(yīng)用是有著極為重要的意義。
　　應(yīng)用數(shù)字圖像處理和分析方法，利用IPP和MATLAB軟件對(duì)微觀尺度下煙煤孔隙結(jié)構(gòu)和宏觀尺度下碎石堆孔隙結(jié)構(gòu)的平均直徑、孔面積百分?jǐn)?shù)、孔面積、孔半徑比、

2、孔隙分維數(shù)和輪廓分維數(shù)進(jìn)行提取和分析，得到了孔隙數(shù)量、孔面積百分?jǐn)?shù)、孔面積、孔周長(zhǎng)和孔半徑比隨孔徑分布的變化規(guī)律。另外總結(jié)了煙煤的總孔隙度和輪廓分維數(shù)關(guān)系、總孔隙度和孔隙分維數(shù)關(guān)系。最后，對(duì)這兩種隨機(jī)多孔介質(zhì)的主要結(jié)構(gòu)特征參數(shù)的相似性和差異性規(guī)律進(jìn)行了對(duì)比分析。
　　研究表明：（1）兩種隨機(jī)多孔介質(zhì)的孔隙數(shù)量分布曲線變化趨勢(shì)相近，隨著孔隙直徑的增加呈現(xiàn)先劇減后微增最后緩減的趨勢(shì)，孔隙數(shù)量均為（相對(duì)）小孔>（相對(duì)）中孔>（相對(duì)）大孔

3、，說(shuō)明煙煤微觀孔隙結(jié)構(gòu)和碎石堆宏觀孔隙結(jié)構(gòu)在孔隙數(shù)量分布上有相似變化規(guī)律；（2）兩種隨機(jī)多孔介質(zhì)的孔面積分布的曲線變化趨勢(shì)相近，隨著孔徑的增加而呈現(xiàn)增加的趨勢(shì)；（3）兩種隨機(jī)多孔介質(zhì)的孔面積百分?jǐn)?shù)分布和孔半徑比分布的曲線變化趨勢(shì)明顯不同；（4）總孔隙度均值：煙煤放大500倍（7.2223％）>放大1000倍（6.8050%）>碎石堆（6.2292%）>煙煤放大2000倍（5.3979%）>放大3000倍（5.0721%）；（5）兩種隨機(jī)