学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于图像处理技术的两相流动特性描述

作　者: 王红一
导　师: 董峰
学　校: 天津大学
专　业: 检测技术与自动化装置
关键词: 气液两相流 气泡特性 气泡体积 高速摄像 数字图像处理
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 10次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


气泡的运动是研究气液两相的基本问题,气泡的运动行为和状态与操作条件、液体性质、通气形式等有密切关系,如果能够可视化测量出气液两相流场中气泡的特征参数及运动状态,对于化学工业中的相关领域的设计研究具有重要意义。本文设计并建立了用于研究两相流中气泡上升特性的高速摄像实验装置,并利用该装置获得了不同工况下气泡运动图像,为课题的顺利开展提供了充足的实验数据。研究了适用于气泡图像的数字图像处理算法:采用减影算法、小波算法和中值滤波对图像进行图像去噪处理;对比各种图像二值化方法,最终采用类间最大方差法实现图像二值化;重点介绍了两种新的填充方法,即传染算法及其改进算法,实现了气泡图像的良好填充;研究了适用于低气泡分离频率下的高速图像中气泡的匹配方法;实现了气泡特征参数(如面积、周长、当量直径、畸变因数、速度、加速度等)的提取。实现了实验图像的数字化处理,获得了气泡的特征参数,以及上升气泡的运动轨迹和速度、加速度曲线,并对实验现象进行了分析总结。实验结果表明:低分离频率时,气泡的大小主要受气孔直径的影响,气孔直径越大则气泡尺寸越大,气泡螺旋上升,运动在二维平面上呈“S”形;上升气泡的垂直方向的速度和加速度的大小与气泡的分离频率密切相关,都有在小范围内振动,大范围内稳定的特性;加速度受气泡受力面积不断变化的影响而正负不一;气泡的上升过程是一个趋于稳定的过程。对低分离频率下的上升气泡的体积进行初步计算,提出了两种计算方法:几何算法和受力分析法。其中,几何算法是基于气泡的形状,构造一个椭球体,计算椭球体的体积;基于受力分析的气泡体积计算方法是通过分析气泡在垂直方向上的受力,结合图像中气泡的特征参数,推导出气泡体积的计算公式。并将两种计算方法所得的体积进行了对比,分析了其适用情况。

全文目录


摘要  3-4ABSTRACT  4-8第一章 绪论  8-13  1.1 课题研究的背景与意义  8-9  1.2 气泡特性的研究方法及现状  9-11    1.2.1 电导探针法  10    1.2.2 激光多普勒测速技术  10    1.2.3 光导纤维法  10    1.2.4 图像测量技术  10-11  1.3 课题的主要研究内容及章节安排  11-13第二章 两相流高速摄像实验装置  13-16  2.1 两相流场模拟装置的设计  13-14  2.2 高速图像采集装置  14-15    2.2.1 照明装置  14-15    2.2.2 图像记录系统  15  2.3 本章小结  15-16第三章 高速图像处理算法的研究  16-37  3.1 图像去噪技术  16-23    3.1.1 图像背景去除  17-18    3.1.2 小波去噪  18-21    3.1.3 平滑滤波  21-23  3.2 图像的二值化  23-26  3.3 图像填充  26-30    3.3.1 邻域的概念  26    3.3.2 气泡填充算法  26-30  3.4 边缘检测  30  3.5 气泡的匹配  30-32  3.6 高速图像中气泡参数的计算  32-36    3.6.1 气泡特征的提取  32-35    3.6.2 气泡的速度和加速度  35-36  3.7 本章小结  36-37第四章 气泡运动特性的实验研究  37-46  4.1 实验现象的定性分析  37  4.2 实验结果及分析  37-45    4.2.1 气泡特征参数计算  38-40    4.2.2 气泡的特性曲线  40-45  4.3 本章小结  45-46第五章 单个上升气泡的体积计算  46-53  5.1 气泡体积的几何算法  46-47  5.2 气泡体积的受力分析算法  47-50    5.2.1 气泡的受力分析  47-50  5.3 两种体积计算方法的对比  50-51  5.4 体积含气率的计算  51-52  5.5 本章小结  52-53第六章 总结与展望  53-55  6.1 全文总结  53  6.2 展望  53-55参考文献  55-59发表论文和科研情况说明  59-60致谢  60

相似论文

  1. 基于FPGA的数字图像处理基本算法研究与实现,TP391.41
  2. 机械臂视觉伺服系统的研究,TP242.6
  3. 数字图像处理在集装箱检测中的应用研究,TP274.4
  4. 群控电梯客流密度实时识别技术研究,TP391.41
  5. 沉积物岩心灰度图像处理技术及其在东海内陆架高分辨沉积记录中的应用,P736.21
  6. 基于数字图像处理技术的介质阻挡放电均匀性评价研究,TP391.41
  7. 基于数字图像处理技术的路面裂缝检测算法研究,TP391.41
  8. 基于人脸识别的图像美化系统设计与实现,TP391.41
  9. 基于高速摄像系统的小管道气液两相流参数测量方法研究,O359.1
  10. 双电弧系统起弧过程及相互作用的研究,TG444.7
  11. 采用气液两相流方法清洗络合—超滤污染膜组件的研究,X703
  12. 低压接触器电弧温度检测研究,TM572
  13. 微光像增强器的分辨力和荧光屏疵点检测技术研究,TN144
  14. 基于混合料压实特性的沥青路面压实工艺研究,U416.217
  15. 边防红外监控系统中运动目标的检测预警设计,TP391.41
  16. 磁粉探伤缺陷识别自动化系统设计与开发,TP391.41
  17. 基于OpenCV的数字稳像系统实现,TP391.41
  18. 基于嵌入式的视觉检测系统设计与实现,TP391.41
  19. 基于ARM9的嵌入式图像处理平台的设计及应用,TP391.41
  20. 基于DM642的印刷品图像检测,TP391.41

中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 信息处理（信息加工） > 模式识别与装置 > 图像识别及其装置
© 2012 www.xueweilunwen.com