用于气泡流检测的双波长测量模型研究

作     者：曹鸣 孔明 刘若琳 单良 Cao Ming;Kong Ming;Liu Ruolin;Shan Liang

作者机构：中国计量大学计量测试工程学院浙江杭州310018 中国计量大学信息工程学院浙江杭州310018 

出 版 物：《光电工程》 (Opto-Electronic Engineering)

年 卷 期：2022年第49卷第6期

页      面：68-80页

核心收录：

学科分类：080704[工学-流体机械及工程] 080103[工学-流体力学] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(52076200 51874264) 

主　　题：几何光学 双波长 两相流 小通道 气泡流 神经网络 

摘      要：针对已有单波长方法测量小通道竖直上升气液两相气泡流相分布参数误差较大的问题,提出了用双波长透射法进行测量研究。通过几何光学原理计算双波长激光经过气液两相流的光强分布,然后提取双波长光强分布特征量,建立了一种基于双波长测量理论的气泡流相分布参数识别模型。利用Trace Pro模拟445 nm、635 nm的激光经过位于管道截面不同位置处的不同尺寸气泡时,得到相应光强分布曲线并提取出特征量,使用仿真得到的特征量数据集对神经网络进行训练,将训练好的神经网络用来预测实验中气泡流的相分布。仿真实验结果表明,建立的模型对气泡中心位置、半径预测的平均绝对误差分别为0.018 mm、0.007 mm,均优于单波长方法,证明了所建模型的有效性和准确性。在搭建的实验平台进行了气泡流测量,重建了气泡流的三维图。