氣液兩相流三維動(dòng)態(tài)測(cè)量關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、隨著社會(huì)的不斷發(fā)展與科學(xué)技術(shù)的快速進(jìn)步,工業(yè)生產(chǎn)和自然環(huán)境中涉及到的氣液兩相流問(wèn)題也越來(lái)越多,人們對(duì)氣液兩相流行為特征及空間運(yùn)動(dòng)參數(shù)的研究也越來(lái)越深刻,因此,對(duì)氣液兩相流的三維動(dòng)態(tài)測(cè)量也變得尤為重要。
　　本文針對(duì)氣液兩相流中泡狀流動(dòng)三維參數(shù)以及環(huán)狀流動(dòng)液膜參數(shù)進(jìn)行研究。針對(duì)泡狀流動(dòng)三維參數(shù),基于虛擬雙目立體視覺(jué)平臺(tái)，深入研究了基于平面靶的虛擬立體視覺(jué)傳感器標(biāo)定,3D-PCSS運(yùn)動(dòng)匹配算法等關(guān)鍵技術(shù),并基于此實(shí)現(xiàn)了多氣泡三維特征參

2、數(shù)的三維重建,通過(guò)分析單氣泡空間運(yùn)動(dòng)遷移方程,對(duì)連續(xù)液相三維反解析算法進(jìn)行了研究。同時(shí)基于高速攝影法對(duì)環(huán)狀流液膜厚度進(jìn)行了測(cè)量。具體工作包括以下幾個(gè)方面:
　　1、研究了虛擬雙目立體視覺(jué)系統(tǒng)的測(cè)量原理及數(shù)學(xué)模型,基于平面靶標(biāo)定技術(shù)對(duì)虛擬雙目立體視覺(jué)系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)定,最終標(biāo)定得到測(cè)量空間距離絕對(duì)誤差優(yōu)于0.06mm,相對(duì)誤差優(yōu)于0.62％。
　　2、實(shí)現(xiàn)了基于虛擬雙目立體視覺(jué)系統(tǒng)的泡狀流測(cè)量,對(duì)圖像進(jìn)行預(yù)處理與多閾值約束立體匹配,

3、提出了3D-PCSS運(yùn)動(dòng)匹配算法,對(duì)連續(xù)多幀圖像中的多氣泡進(jìn)行運(yùn)動(dòng)匹配,重建多氣泡空間運(yùn)動(dòng)速度矢量場(chǎng)以及運(yùn)動(dòng)軌跡等三維特征參數(shù)。
　　3、以氣泡的三維運(yùn)動(dòng)特征參數(shù)為基礎(chǔ),對(duì)空間運(yùn)動(dòng)中的氣泡受力進(jìn)行深入分析,推導(dǎo)出氣泡空間運(yùn)動(dòng)遷移方程,反解析液相速度,基于補(bǔ)充插值算法,對(duì)液相反解析散點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行三維插值,從而得到液相全場(chǎng)三維速度矢量。
　　4、對(duì)基于高速攝影法的環(huán)狀流液膜厚度測(cè)量技術(shù)進(jìn)行初步研究,在基于背光源液膜厚度測(cè)量誤差分析