電容層析成像圖像重建與氣力輸送兩相流可視化測量研究.pdf

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

2、;并對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于ECT可視化測量方法的成功應(yīng)用具有重要意義。制約ECT測量精度的一個根本問題是信息量的缺乏，造成圖像重建過程的病態(tài)本質(zhì)，限制了ECT對于復(fù)雜場的測量能力。本文提出了一個同時考慮ECT測量信息與被測對象動態(tài)演化信息的動態(tài)重建模型，并建立了一個新型目標(biāo)泛函。數(shù)值仿真結(jié)果表明，新算法具有計算復(fù)雜性低、能夠有效克服ECT圖像重建過程的數(shù)值不穩(wěn)定性的優(yōu)勢。所重建圖像的

3、空間分辨率得到了明顯地改善，且失真程度相對較小。
　　氣力輸送過程中的流場是非常復(fù)雜的，準(zhǔn)確地測量輸送過程中氣固兩相的分布和固體顆粒濃度對于研究輸送過程中復(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方法對氣力輸送過程中的相分布與固體顆粒濃度進(jìn)行了可視化測量研究。實驗結(jié)果表明，ECT方法適用于氣力輸送過程兩相流參數(shù)的可視化測量。
　　同時用耦合空間濾波法與ECT的測量方法對氣固兩相流管道中的固體顆粒物質(zhì)量流