電容層析成像圖像重建與氣力輸送兩相流可視化測(cè)量研究.pdf

1、電容層析成像(Electric Capacitance Tomography ECT)依據(jù)測(cè)量的電容數(shù)據(jù)，利用相應(yīng)的圖像重建算法重建被測(cè)物場(chǎng)的介質(zhì)分布圖。因具有快速、安全、非侵入式、設(shè)備相對(duì)經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)，ECT被認(rèn)為是極具廣闊發(fā)展前景的可視化測(cè)量方法。本文主要探討ECT圖像重建算法和氣力輸送過(guò)程中氣固兩相流參數(shù)的可視化測(cè)量。主要的研究?jī)?nèi)容包括:
　　對(duì)ECT可視化測(cè)量方法的基本原理、系統(tǒng)組成、典型的ECT圖像重建算法等關(guān)鍵問(wèn)題的分析

2、;并對(duì)常用的圖像重建方法進(jìn)行了數(shù)值研究。
　　圖像重建算法的精度與速度對(duì)于ECT可視化測(cè)量方法的成功應(yīng)用具有重要意義。制約ECT測(cè)量精度的一個(gè)根本問(wèn)題是信息量的缺乏，造成圖像重建過(guò)程的病態(tài)本質(zhì)，限制了ECT對(duì)于復(fù)雜場(chǎng)的測(cè)量能力。本文提出了一個(gè)同時(shí)考慮ECT測(cè)量信息與被測(cè)對(duì)象動(dòng)態(tài)演化信息的動(dòng)態(tài)重建模型，并建立了一個(gè)新型目標(biāo)泛函。數(shù)值仿真結(jié)果表明，新算法具有計(jì)算復(fù)雜性低、能夠有效克服ECT圖像重建過(guò)程的數(shù)值不穩(wěn)定性的優(yōu)勢(shì)。所重建圖像的

3、空間分辨率得到了明顯地改善，且失真程度相對(duì)較小。
　　氣力輸送過(guò)程中的流場(chǎng)是非常復(fù)雜的，準(zhǔn)確地測(cè)量輸送過(guò)程中氣固兩相的分布和固體顆粒濃度對(duì)于研究輸送過(guò)程中復(fù)雜的物理機(jī)制與提高系統(tǒng)的效率等方面具有重要意義。本文利用ECT方法對(duì)氣力輸送過(guò)程中的相分布與固體顆粒濃度進(jìn)行了可視化測(cè)量研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，ECT方法適用于氣力輸送過(guò)程兩相流參數(shù)的可視化測(cè)量。
　　同時(shí)用耦合空間濾波法與ECT的測(cè)量方法對(duì)氣固兩相流管道中的固體顆粒物質(zhì)量流