侵入式光纤照相法测量气泡尺寸分布

发布时间：2021-08-12 08:03

　　基于光纤内窥镜技术构建了以光纤内窥镜、图像采集系统和照明系统组成的侵入式照相装置,测量了由微气泡发生器和两种不同孔径的膜管产生的气泡的尺寸分布,并与取样照相法进行了比较.结果表明,3种气泡生成装置产生的气泡直径在50～2000μm;对50～200μm气泡两种方法的测量结果相差不大,200～2000μm的微气泡取样照相法测量值比侵入式照相法高,可能是因为取样时大气泡易发生聚并和破碎.侵入式照相法能较准确测量较宽的气泡尺寸,适用于在线测量气液体系中分布较宽的气泡尺寸动态分布,也可用于其他测量方法及数值模拟方法的验证. 

【文章来源】：过程工程学报. 2016,16(03)北大核心CSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

气泡

362过程工程学报第16卷微气泡.陶瓷膜管分布器由压缩机压缩气体通过置于槽底的陶瓷微孔产生微小气泡，气体流量调节为80L/h，陶瓷膜管内径为15mm，管长150mm，微孔平均孔径分别为0.2和1.0μm.两种气泡发生器装置如图1所示.(a)Microbubblegenerator(b)Ceramicmicroporoustube图1气泡发生装置Fig.1Experimentalsetupofbubblegenerators2.2测量方法2.2.1侵入式照相法(1)基本原理侵入式光纤照相法测量装置如图2所示.光纤内窥镜一端连接高速图像采集器，通过计算机数据采集软件在线控制，另一端通过有机玻璃槽侧面的开孔伸入槽内，采集有机玻璃槽中的气泡图像.图2侵入式光纤照相法测量装置示意图Fig.2Schematicdiagramofexperimentalapparatuswithimmergedfibre-opticphotoimagingmethod文献[17]采用一种侵入式光纤照相法测量了气固两相流中固体的分布.气液两相中气泡不定形且气相与背景(液相)的灰度差别更小，更难测量.为此，本实验采用的光纤探头内含约11000根直径15μm的单丝，探头周围另有光纤用于照明光传输，探头直径7mm.实验中还采用了如下措施获得高质量的图像：(1)将50W氙灯调至最大光强，提高了光照强度；(2)采用高灵敏度、低照度的WAT-910HX型高速图像采集器(Charge-coupledDevice,CCD)，有效像素为37万；(3)采用单丝直径较细的传像束，提高了图像分辨率；(4)为获得较合适的视野范围并尽量减少透镜畸变，内窥镜物镜视角设为45o；(5)前端物镜景深调到约2mm，有效减少了图像中物像重叠的现象，便于后期处理分析.(2)物镜畸变光学系统的畸变量ΔY[18]为ΔY=fθftanθ,(1)式中，f为镜头焦距(mm)，θ为半视场角(o).畸变系数S则由下式表示：.tantanfSfθθθθ=

不同测量

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3337932