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(jī)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(yán)重制約了小管道兩相流研究工作的進(jìn)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(jìn)行了研究工作，本學(xué)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(biāo)定系統(tǒng)組成。可清晰地拍攝和采集小管道氣水兩相的流動圖像，并可進(jìn)行體積平均空隙率的標(biāo)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(fù)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(jìn)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(jī)的輸入進(jìn)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(jìn)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(zhǔn)確度，流型辨識準(zhǔn)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