光纤高速摄影法测量稠密气固两相流颗粒运动参数

本文档探讨了一种创新的光纤式高速摄影测量方法，专门针对稠密气固两相流中颗粒相运动参数的精确测量。这种方法的关键在于利用光纤内窥镜与高速摄像机的结合，实现对流场内颗粒群运动的实时捕捉和分析。首先，研究人员将光纤内窥镜置于被卤素灯照亮的测量区域，确保视频采集的清晰度和无畸变。高速摄像机的工作配合使得每一帧视频都能捕捉到颗粒群的动态行为。 图像预处理阶段是整个流程的重要环节，它确保了视频质量，便于后续分析。通过先进的颗粒特征识别算法，研究人员能够从每帧图像中提取出颗粒的瞬时速度信息。这些数据进一步进行概率分布统计，从而得到反映颗粒流动特性的速度分布。这种方法对于理解颗粒在复杂流场中的行为具有重要意义。 作者们应用这种测量装置对一个三维喷动床进行了实验，该床的尺寸为直径200毫米，高度1500毫米。实验结果显示，颗粒相垂直速度的径向分布曲线能够有效地划分喷动床轴向截面上的运动区域。具体来说，他们发现了三个区域，即A、B和C，其中A区与B区的分界点对应于颗粒相速度为零的位置，这与喷动床内部喷动区与环隙区的理论预测相吻合。 关键词“颗粒两相流”、“喷动床”、“光纤内窥镜”、“高速摄影”和“图像处理”突出了本文的核心内容，表明了这项技术在颗粒流动力学研究领域的前沿地位。这项工作提供了一种高效且精确的测量工具，对于理解和控制气固两相流中的颗粒运动具有重要的工程价值。