检索结果-南通市图书馆

基于卷积神经网络的大尺寸气泡体积二维图像测定方法

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核动力工程 2021年第6期42卷 38-43页

作者：胡宁宁党卓然张牧昊唐可 mamoru ishii 中国核动力研究设计院成都610213 成都理工大学核技术与自动化工程学院成都610059 普渡大学核工程学院美国西拉法叶IN 47907-2017

由于表面张力与惯性力作用,静止流场内较大尺寸气泡[500<气泡雷诺数(Re)<2000]形成不规则几何形状,造成二维图形处理方法等效球体或椭球获取三维体积的方式误差较大。此外,由于不规则界面的散射和反射,引起二维图像处理中边界模糊,难以... 详细信息

由于表面张力与惯性力作用,静止流场内较大尺寸气泡[500<气泡雷诺数(Re)<2000]形成不规则几何形状,造成二维图形处理方法等效球体或椭球获取三维体积的方式误差较大。此外,由于不规则界面的散射和反射,引起二维图像处理中边界模糊,难以辨识。本文以高速摄像机获得的静止流场内大尺寸气泡二维灰度图像作为卷积神经网络(CNN)的输入,以图像内气泡二维投影面积及实验获得三维体积训练网络,并用训练好的网络预测气泡体积。实验采用小气泡叠加法获得真实气泡体积,与网络预测结果进行对比。结果表明,该方法与传统图像处理方法相比,不需要对气泡形状进行假设,提高了对大尺寸气泡的适用性。

关键词：气泡等效体积直径卷积神经网络(CNN) 图像处理

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静水中较大气泡运动特性实验研究

核动力工程 2015年第1期36卷 161-164页

作者：李仲春宋小明姜胜耀俞冀阳 mamoru ishii 清华大学北京100084 中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室成都610041 中国核动力研究设计院成都610041 普渡大学美国47906

对较大气泡在静水中的水力学特性、气泡上升速度、气泡形状与曳力系数等进行研究。气泡的产生是通过将特定体积的气泡存放在倒置的球帽杯中,然后释放到静水中。气泡的运动特性通过高速摄像仪捕捉,气泡相关运动参数通过数字图像处理程序... 详细信息

对较大气泡在静水中的水力学特性、气泡上升速度、气泡形状与曳力系数等进行研究。气泡的产生是通过将特定体积的气泡存放在倒置的球帽杯中,然后释放到静水中。气泡的运动特性通过高速摄像仪捕捉,气泡相关运动参数通过数字图像处理程序得到。实验得到不同尺寸气泡在静水中上升的特性,并将实验结果与现有的曳力模型进行比较,表明Tomiyama等关系式对于曳力以及气泡最终上升的预测比ishii-Chawa模型好,较大气泡的形状具有一定的相似性。实验结果对存在较大气泡的两相流动特性以及相间交换特性有重要意义。

关键词：球帽型气泡运动特性曳力

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振动工况下过冷流动沸腾界面参数实验研究

工程热物理学报 2020年第7期41卷 1765-1770页

作者：杜静宇 Dang Zhuoran Zhao Yang 赵陈儒薄涵亮 ishii mamoru 清华大学核能与新能源技术研究院北京100084 Purdue University West Lafayette USA 57906

过冷流动沸腾中局部时均界面参数对发展两流体模型十分重要,而振动工况下过冷流动沸腾的界面参数变化很少有文献报道。本研究采用四探头电导探针分别对静止工况和低频水平振动工况下环管内过冷流动沸腾的时均空泡份额、界面面积浓度和... 详细信息

过冷流动沸腾中局部时均界面参数对发展两流体模型十分重要,而振动工况下过冷流动沸腾的界面参数变化很少有文献报道。本研究采用四探头电导探针分别对静止工况和低频水平振动工况下环管内过冷流动沸腾的时均空泡份额、界面面积浓度和汽泡平均直径进行了测量,并且研究了不同流动工况对局部参数在径向位置处分布的影响。实验发现,低频水平振动对局部时均参数的影响比较有限,局部时均空泡份额和界面面积浓度略有下降,汽泡直径分布出现轻微波动。

关键词：四探头电导探针过冷流动沸腾界面参数振动工况

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振动幅度对两相流局部参数变化影响研究

核动力工程 2017年第2期38卷 38-42页

作者：肖秀朱庆子陈绍文张亚军贾海军 mamoru ishii 清华大学核能与新能源技术研究院北京100084 普渡大学核工程系美国西拉法叶47906 国立清华大学工程与系统科学系中国台湾30013

为研究实验段振动对管内两相流局部参数变化的影响,利用电导探针技术对振动状态下局部两相流特性参数包括空泡份额、气泡直径和界面浓度进行了测量。实验首先在静态工况下进行,通过固定在实验段上方的偏心轮转动获得振动工况。实验段振... 详细信息

为研究实验段振动对管内两相流局部参数变化的影响,利用电导探针技术对振动状态下局部两相流特性参数包括空泡份额、气泡直径和界面浓度进行了测量。实验首先在静态工况下进行,通过固定在实验段上方的偏心轮转动获得振动工况。实验段振动周期保持在0.5 s,偏心轮提供的振动幅度分别为4.8 mm、9.5mm和15.8 mm。实验结果表明,振动对环管内气-水两相流局部时均参数分布影响很小。但振动引起的附加惯性力作用使两相流局部参数径向分布在实验段振动周期中发生明显变化,而且局部参数的变化幅度随实验段振幅的增加而显著增大。在含气率较低的流动工况,当振幅增大到15.9 mm时振动工况下径向空泡份额峰值较静态工况下的空泡份额峰值的增量可以达到70%。但振动对局部流动参数的影响随气流量增大而降低。

关键词：振动幅度两相流局部参数电导探针

振动工况下环管内气液两相流参数分布实验研究

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原子能科学技术 2017年第1期51卷 19-26页

作者：肖秀朱庆子王冠轶陈绍文张亚军贾海军 mamoru ishii 清华大学核能与新能源技术研究院先进反应堆工程与安全教育部重点实验室北京100084 普渡大学核工程系印第安纳州西拉法叶47906 国立清华大学工程与系统科学系核子工程与科学研究所中国台湾新竹30013

为模拟地震对反应堆堆芯内两相流动的影响,将振动产生装置与实验段结合,并利用电导探针技术实验研究了振动工况下环管内气液两相流局部参数的分布特性。振动装置所采用的偏心轮的偏心距为15.875mm,并可通过调节电机转速获得不同的振动... 详细信息

为模拟地震对反应堆堆芯内两相流动的影响,将振动产生装置与实验段结合,并利用电导探针技术实验研究了振动工况下环管内气液两相流局部参数的分布特性。振动装置所采用的偏心轮的偏心距为15.875mm,并可通过调节电机转速获得不同的振动周期。环管实验段内径和外径分别为19.1mm和38.1mm,总长度为2.32m。实验以空气和水为工质,流动工况覆盖了泡状流、弹状流及搅混流等流型。实验结果表明,振动对管内气液两相流局部参数如含气率和界面浓度等分布具有重要影响。随振动周期的减小,管内两相流参数分布发生明显变化。另外振动对低含气率的泡状流影响较大,随含气率的增加,流型逐渐向搅混流过度,振动对两相流参数的影响逐渐减小。

关键词：振动环形通道两相流电导探针

MEASUREMENT OF GAS-LIQUID TWO-PHASE FLOW IN MINI-CHANNELS USING LASER FOCUS DISPLACEMENT METER

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多相流研究进展国际会议

作者： Tomoji Takamasa Tatsuya Hazuku Norihiro Fukamachi Takashi Hibiki mamoru ishii a Faculty of Marine Technology Tokyo University of Marine Science and Technology Tokyo Japan a Faculty of Marine Technology Tokyo University of Marine Science and Technology Tokyo Japan a Faculty of Marine Technology Tokyo University of Marine Science and Technology Tokyo Japan b Research Reactor Institute Kyoto University Osaka Japan c School of Nuclear Engineering Purdue University IN USA

＜正＞ This paper presents a new method for measuring the interfacial displacement of a liquid film in microchannels using a laser focus displacement meter （LFD）. The purpose of the study is to clarify the effectiveness of the new method for obtaining detailed information concerning interfacial displacement, especially in the case of a thin liquid film, in microand mini-channels. To prevent the tube wall signal from disturbing that of the gas-liquid interface, a fluorocarbon tube with water box was used;the refraction index of this device is the same as that for water. With this method, accurate instantaneous measurements of interfacial displacement of the liquid film were achieved. The error caused by refraction of the laser beam passing through the acrylic water box and fluorocarbon tube was estimated analytically and experimentally. The formulated analytical equation can estimate the real interface displacement using measured displacement in a fluorocarbon tube of 25 μm to 2.0 mm I.D. A preliminary test using fluorocarbon tubes of 1 and 2 mm I.D. showed that the corrected interface displacement calculated by the equation agreed with real displacement within a 1% margin of error. It was also confirmed that the LFD in the system could measure a liquid film of 0.25 μm at the thinnest. We made simultaneous measurements of the interface in fluorocarbon tubes of 0.5 and 1 mm I.D. using the LFD and a high-speed video camera with a microscope. These showed that the LFD could measure the interface of a liquid film with high spatial and temporal resolution during annular, slug, and piston flow regimes. The data also clarified the existence of a thin liquid film less than 1 μm in thickness in slug and annular flow regimes.

关键词： flow measurement laser-aided diagnostics laser focus displacement meter interface microchannel minichannel

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低粘剪切流场中相间升力模型研究

低粘剪切流场中相间升力模型研究

第十四届全国反应堆热工流体学术会议暨中核核反应堆热工水力技术重点实验室2015年度学术年会

作者：李仲春宋小明姜胜耀俞冀阳 mamoru ishii 中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室清华大学 Purdue University

相间升力模型是目前广泛应用欧拉-欧拉两流体框架中重要封闭模型,其对于相分布特性预测具有显著影响。基于实验和数值模拟等手段,目前开发了较多的相间升力模型,但现有升力模型的适用性需要进一步评价拓展。本文首先对现有的实验数据进... 详细信息

相间升力模型是目前广泛应用欧拉-欧拉两流体框架中重要封闭模型,其对于相分布特性预测具有显著影响。基于实验和数值模拟等手段,目前开发了较多的相间升力模型,但现有升力模型的适用性需要进一步评价拓展。本文首先对现有的实验数据进行总结,然后基于已有实验基础对现有相间升力模型进行评价,最后,结合相间曳力实验结果,提出相间升力模型的框架与影响分析。比较结果表明,现有模型在椭球型气泡区域预测还存在较大偏差,而目前仍然没有描述球帽型气泡的相间升力模型。基于相间曳力和升力表现出较为一致特征,相间升力模型同样需要对界面条件,气泡形状和流体状况进行考虑。

关键词：剪切流场相间升力模型椭球型气泡两流体模型

垂直上升气液两相环状流界面传播速度模型评估

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垂直上升气液两相环状流界面传播速度模型评估

第十四届全国反应堆热工流体学术会议暨中核核反应堆热工水力技术重点实验室2015年度学术年会

作者：潘良明何辉吴瑶 Takashi Hibiki 张牧昊 mamoru ishii 重庆大学动力工程学院 Purdue University School of Nuclear Engineering

本文对垂直上升空气-水两相环状流界面传播速度进行了实验研究,实验段管径为25.4毫米,实验工况:p=1 bar、T=25℃、jf=0.03.20 m/s、jg=10.00.0 m/s。采用四探针方法测量气液界面传播速度,并分析对比不同工况下气液界面传播速度的变化规... 详细信息

本文对垂直上升空气-水两相环状流界面传播速度进行了实验研究,实验段管径为25.4毫米,实验工况:p=1 bar、T=25℃、jf=0.03.20 m/s、jg=10.00.0 m/s。采用四探针方法测量气液界面传播速度,并分析对比不同工况下气液界面传播速度的变化规律,主要考虑气体流速和液体流速对气液界面传播速度的影响。研究发现,气液界面传播速度随着气相、液相流速的增大而增大。通过所获得的实验数据对线性稳定性分析和经典不稳定性理论所预测的界面传播速度进行评估,结果表明:基于经典不稳定性理论获得的预测模型在本实验工况范围内比基于线性稳定性分析获得的预测模型要精确,最大相对误差分别为+25%和+50%,且两种模型均过高的预测气液界面的传播速度。

关键词：环状流界面传播速度电导探针模型评估

Kelvin-Helm holtz流动不稳定性对于竖直气液两相流动中流型转变的影响分析

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Kelvin-Helm holtz流动不稳定性对于竖直气液两相流动中流型转变...

第十四届全国反应堆热工流体学术会议暨中核核反应堆热工水力技术重点实验室2015年度学术年会

作者：张牧昊潘良明 Peng Ju Xiao-hong Yang 何辉 mamoru ishii 重庆大学动力工程学院 Purdue University School of Nuclear Engineering

本文通过采集25.4mm圆管内气液两相竖直向上流动过程中的空泡份额分布情况,应用模糊C-均值聚类(FCM)算法,对流型进行客观识别。基于识别结果,确定Kelvin-Helmholtz(K-H)流动不稳定性发生的流型区域,分析其对流型转变的影响。研究发现,... 详细信息

本文通过采集25.4mm圆管内气液两相竖直向上流动过程中的空泡份额分布情况,应用模糊C-均值聚类(FCM)算法,对流型进行客观识别。基于识别结果,确定Kelvin-Helmholtz(K-H)流动不稳定性发生的流型区域,分析其对流型转变的影响。研究发现,在低液相流速下,K-H流动不稳定性发生在弹状流向搅混流转变区域附近;对于高液相流速,流动不稳定性发生在弹状流向环状流转变区域附近。K-H流动不稳定性对搅混流的产生和发展具有重要影响。

关键词：气液两相流流型转变 K-H流动不稳定性 FCM聚类算法