1、國家自然科學基金資助項目(61372143)密集密集氣液泡狀流三維氣液泡狀流三維重建重建與流動與流動參數(shù)測量參數(shù)測量ThreedimensionalReconstructionFlowParametersMeasurementofDenseBubblyFlow學科專業(yè)：控制科學與工程研究生：張少杰指導(dǎo)教師：薛婷副教授天津大學電氣與自動化工程學院二零一六年十一月萬方數(shù)據(jù)I摘要氣液兩相流廣泛存在于能源、化工、動力、冶金、航天和核工業(yè)等領(lǐng)域，

2、對氣液兩相流的流動結(jié)構(gòu)及特征參數(shù)的研究，有助于指導(dǎo)工業(yè)實踐，對提高生產(chǎn)效益具有重要意義。隨著社會發(fā)展和科技進步，傳統(tǒng)測量方法逐漸無法滿足氣液兩相流應(yīng)用需要，對氣液兩相流的測量及研究進行更深入探索十分必要。本文在高速攝影法的基礎(chǔ)上，采用基于激光掃描的流場三維可視化方法，實現(xiàn)對密集氣液泡狀流的流場結(jié)構(gòu)重建與流動參數(shù)測量。根據(jù)激光掃描原理建立密集泡狀流的三維測量系統(tǒng)，針對流場掃描切片圖像特點，采用圖像處理算法對三維可視化進行優(yōu)化，重建流場的三

3、維結(jié)構(gòu)并實現(xiàn)對空隙率參數(shù)的測量。具體工作包括以下內(nèi)容：1、針對密集氣液泡狀流測量存在的難點，基于激光掃描方式建立三維測量系統(tǒng)。對掃描原理及數(shù)學模型進行分析，結(jié)合三維重建的要求設(shè)計合理的掃描參數(shù)，實現(xiàn)測量系統(tǒng)的搭建。2、對掃描切片的層間偏移進行分析，根據(jù)理論計算與切片圖像對比，設(shè)計合理補償量對切片位置進行修正，以實現(xiàn)特征區(qū)域的準確對齊，保證三維重建的可靠性。3、對掃描重復(fù)曝光進行優(yōu)化，根據(jù)多切片圖像的灰度分布特點采用二階微分平均算子卷積，