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图像法用于流化床颗粒混合特性的研究

高校化学工程学报 2006年第5期20卷 745-751页

作者：严建华朱建新马增益丁经纬池涌黄群星岑可法浙江大学热能工程研究所能源清洁利用国家重点实验室浙江杭州310027

利用基于相关的图像法速度测量技术,测量了小型二维气固流化床密相区颗粒运动速度分布。并提出了用颗粒速度不均匀指数来衡量流化床内颗粒的速度波动与混合。速度波动对于物料扩散与对流混合均十分重要。在流化床下部,颗粒运动速度往往... 详细信息

利用基于相关的图像法速度测量技术,测量了小型二维气固流化床密相区颗粒运动速度分布。并提出了用颗粒速度不均匀指数来衡量流化床内颗粒的速度波动与混合。速度波动对于物料扩散与对流混合均十分重要。在流化床下部,颗粒运动速度往往低于床层表面,但速度不均匀指数则高于床层表面。在床层底部颗粒速度不均匀指数随流化床气泡产生而变化。床层内部混合以对流及扩散为主,而在床层表面,混合以对流为主。床层下部速度波动有利于颗粒在床内的扩散及对流混合。流化风量的增加可以增强颗粒的混合。针对这些结论,在流化床垃圾焚烧炉的设计中,对不同的组分选用不同的给料方式,可以促进物料在床内的混合。

关键词：图像法流化床混合速度不均匀指数

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图像法测量水泵开敞吸水池内空气吸入量

工程热物理学报 2006年第2期27卷 244-246页

作者：许兆峰周大庆樊毅吴玉林清华大学热能工程系北京100084

水泵吸水池中可能会产生空气吸入涡,这些涡能够将空气带入水泵,影响水泵的运行稳定性,造成水泵的性能下降。本文运用图像法对模型水泵开敞吸水池内不同工况下的空气吸入量进行了试验研究。试验结果表明,在水位高度和平均流速都相同的条... 详细信息

水泵吸水池中可能会产生空气吸入涡,这些涡能够将空气带入水泵,影响水泵的运行稳定性,造成水泵的性能下降。本文运用图像法对模型水泵开敞吸水池内不同工况下的空气吸入量进行了试验研究。试验结果表明,在水位高度和平均流速都相同的条件下,采用30°和60°防涡墙时的空气吸入量要明显小于采用0°防涡墙时的情况。这说明30°和 60°防涡墙能够有效降低吸入涡所引起的空气吸入量,所以可在实际工程中适度加大防涡墙的角度来减少空气的吸入。

关键词：吸水池图像法空气吸入量吸入涡

图像法用于流化床颗粒运动速度测量的实验研究

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计量学报 2004年第2期25卷 142-145页

作者：朱建新马增益池涌严建华丁经纬黄群星倪明江岑可法浙江大学热能工程研究所能源洁净利用与环境工程教育部重点实验室浙江杭州310027

借助于高速CCD研究了用图像法测量流化床内颗粒运动速度的可行性,在二维冷态流化床实验台上拍摄了流化床颗粒运动图像,并用互相关算法计算这些图像,得到了颗粒运动的瞬态速度场分布,取得了流化床内颗粒运动速度场的定量结果,为流化床运... 详细信息

借助于高速CCD研究了用图像法测量流化床内颗粒运动速度的可行性,在二维冷态流化床实验台上拍摄了流化床颗粒运动图像,并用互相关算法计算这些图像,得到了颗粒运动的瞬态速度场分布,取得了流化床内颗粒运动速度场的定量结果,为流化床运动特性研究提供了新的方法。

关键词：计量学速度场图像法流化床

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离焦图像法颗粒多参数在线测量技术

化工进展 2024年第2期43卷 586-592页

作者：周骛龚文超徐日辛上海理工大学能源与动力工程学院上海200093 上海市动力工程多相流动与传热重点实验室上海200093

图像法颗粒在线分析技术可以获得稀疏颗粒两相流中颗粒相的速度、粒度以及数目浓度等参数及其三维分布,具有非侵入、系统操作简便、结果直观等优点,但由于成像系统景深有限,易导致成像的离焦模糊,阻碍了其在颗粒在线测量方面的应用。然... 详细信息

图像法颗粒在线分析技术可以获得稀疏颗粒两相流中颗粒相的速度、粒度以及数目浓度等参数及其三维分布,具有非侵入、系统操作简便、结果直观等优点,但由于成像系统景深有限,易导致成像的离焦模糊,阻碍了其在颗粒在线测量方面的应用。然而颗粒图像的离焦模糊程度其实蕴含了颗粒的深度位置等信息,利用离焦模糊进行颗粒关键参数测量的技术逐渐得到研究人员重视。本文回顾了离焦图像法颗粒多参数测量的发展历史,简述了三种典型的离焦法(基于单相机的特殊光阑法和像散法,以及基于双相机的异像距法)颗粒深度位置测量原理,分析了不同方法的优劣势,指出在深度学习等先进图像处理算法的加持下,离焦图像法有望在颗粒在线测量领域得到更加广泛应用。

关键词：图像法离焦速度粒度颗粒测量

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动态光散射图像法测量纳米颗粒粒度研究

光学学报 2014年第1期34卷 274-279页

作者：王志永蔡小舒徐呈泽刘丽丽上海理工大学颗粒与两相流测量研究所上海200093

提出了一种基于动态光散射原理的图像法测量纳米颗粒粒径的新方法,采用面阵CCD数以万计的像素同时并行测量处于布朗运动的纳米颗粒空间分布的动态散射光信号,对测得的信号进行数据处理,得到了纳米颗粒粒径。对27、79、482、948nm 4种不... 详细信息

提出了一种基于动态光散射原理的图像法测量纳米颗粒粒径的新方法,采用面阵CCD数以万计的像素同时并行测量处于布朗运动的纳米颗粒空间分布的动态散射光信号,对测得的信号进行数据处理,得到了纳米颗粒粒径。对27、79、482、948nm 4种不同粒径的纳米标准颗粒进行了实验研究,针对面阵CCD拍摄帧率远低于光电倍增管测量频率的特点,采用质量分数为55%高粘度甘油水溶液作为分散介质,在CCD拍摄帧率为8290frame/s时,27nm颗粒的测量误差从以水为分散介质时的15.1%降至1.9%。与目前动态光散射纳米颗粒测量方法相比,该方法大幅度减少了测量时间,仅为现有方法的1%以下,并可大幅度简化测量装置。

关键词：散射纳米颗粒测量图像法 CCD

基于图像法表征复杂背景下石膏雨液滴实验研究

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仪器仪表学报 2020年第9期41卷 224-231页

作者：田昌蔡杨苏明旭上海理工大学能源与动力工程学院上海200093 上海市动力工程多相流动与传热重点实验室上海200093

为实现基于图像法的石膏雨沉降状态监测,首先通过多次鲁棒主成分分析法(RPCA)进行图像前背景分离消除复杂背景的干扰,利用顶帽变换(Top-Hat)算法对液滴图像对比度进行增强,利用维纳滤波去噪,结合最大类间方差法(OTSU)进行图像二值化处理... 详细信息

为实现基于图像法的石膏雨沉降状态监测,首先通过多次鲁棒主成分分析法(RPCA)进行图像前背景分离消除复杂背景的干扰,利用顶帽变换(Top-Hat)算法对液滴图像对比度进行增强,利用维纳滤波去噪,结合最大类间方差法(OTSU)进行图像二值化处理;然后由闭运算连接液滴并光滑液滴边缘,采用孔洞填充以及椭圆拟合获得完整的石膏雨液滴,根据清晰度阈值剔除图像中的干扰物体;最后通过改进的分水岭算法对粘连液滴进行分割,利用Regionprops函数提取石膏雨液滴当量直径、浓度等特征信息。实验结果显示,基于本文方法的复杂背景下液滴颗粒特征结果与均匀背景下采用Image J软件分析结果一致性较好,液滴等效圆平均粒径偏差小于3%。

关键词：石膏雨图像法液滴测量鲁棒主成分分析法改进分水岭算法

基于两步形态学图像法的窄缝通道空泡份额测量方法研究

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原子能科学技术 2018年第12期52卷 2256-2262页

作者：潘丽强刘洋李卫华刘野菲清华大学核能与新能源技术研究院先进核能技术协同创新中心先进反应堆工程与安全教育部重点实验室北京100084

空泡份额是两相流动研究的基础参数之一。对于窄缝通道内的流动沸腾工况,空泡份额难以使用探针等直接测量。本文在高速摄影法基础上,提出基于两步形态学的窄缝通道出口空泡份额测量方法。该方法可解决流道上的汽泡边界识别问题,获得空... 详细信息

空泡份额是两相流动研究的基础参数之一。对于窄缝通道内的流动沸腾工况,空泡份额难以使用探针等直接测量。本文在高速摄影法基础上,提出基于两步形态学的窄缝通道出口空泡份额测量方法。该方法可解决流道上的汽泡边界识别问题,获得空泡份额的瞬时值。本文方法流型适应性好,通过与能量守恒法计算得到的时均试验结果对比,相对偏差均在17%以内,验证了本方法的准确性和可靠性。

关键词：图像法窄缝通道空泡份额两相流动

基于图像法的多孔介质双分子反应溶质运移模拟

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地学前缘 2022年第3期29卷 248-255页

作者：刘咏张琪钱家忠吴盾张文永合肥工业大学食品与生物工程学院安徽合肥230601 合肥工业大学资源与环境工程学院安徽合肥230009 安徽省煤田地质局勘探公司安徽合肥230088

采用图像分析法确定溶质浓度,以硫酸铜和EDTA二钠作为双分子反应物,在多孔介质模型中开展了不同粒径(1.5~2.0,2.5~3.0,3.5~4.0 mm)和流量(1.0,1.5,2.0 mL/s)下反应性溶质运移实验,探讨了应用不完全混合的对流弥散模型(IM-ADRE)对双分子... 详细信息

采用图像分析法确定溶质浓度,以硫酸铜和EDTA二钠作为双分子反应物,在多孔介质模型中开展了不同粒径(1.5~2.0,2.5~3.0,3.5~4.0 mm)和流量(1.0,1.5,2.0 mL/s)下反应性溶质运移实验,探讨了应用不完全混合的对流弥散模型(IM-ADRE)对双分子反应溶质运移的模拟和预测,并进行了参数敏感性分析。结果表明:图像分析法可准确获取多孔介质中显色反应性溶质的浓度,灰度值与浓度的决定系数R^(2)大于0.96;用IM-ADRE模型能够准确预测双分子反应性溶质硫酸铜和EDTA二钠在3种不同多孔介质中的运移过程,误差低于3.71%;实验条件的改变对IM-ADRE模型参数D、m和β_(0)的影响显著,说明模型参数依赖于环境条件,其变化规律需要根据实际环境条件进一步率定,便于IM-ADRE模型的进一步推广应用。

关键词：双分子反应性溶质运移多孔介质模拟 IM-ADRE模型图像法

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运动单帧图像法湍流边界层相干结构的实验测量

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化工学报 2017年第11期68卷 4088-4094页

作者：曲宁宁蔡小舒周骛刘超群周雷上海理工大学颗粒与两相流测量研究所上海200093 上海市动力工程多相流动与传热重点实验室(上海理工大学) 上海200093 德州大学阿灵顿分校

在研究单帧单曝光图像法(SFSE)流场测量的基础上,提出了测量湍流边界层相干结构的运动单帧长曝光图像法(MSFLE),该方法是具有拉格朗日性质的测量方法,测量时相机以被拍摄相干结构的迁移速度基本相同的速度移动,同时采用长曝光的方法记... 详细信息

在研究单帧单曝光图像法(SFSE)流场测量的基础上,提出了测量湍流边界层相干结构的运动单帧长曝光图像法(MSFLE),该方法是具有拉格朗日性质的测量方法,测量时相机以被拍摄相干结构的迁移速度基本相同的速度移动,同时采用长曝光的方法记录粒子的运动轨迹。应用该方法,得到了充分发展湍流边界层流向-展向平面内相干结构的直观图像,清晰地展示了相干结构随时间与空间的发展演变过程,并对其中的运动特征进行了分析研究。实验结果表明,高低速条带之间的相互作用可以导致发夹涡的位移、合并和耗散,鞍点及附近强剪切层的存在是相干结构发展演化的关键。

关键词：湍流边界层相干结构流动图像法测量