两相流数字粒子图像测速的方法

摘要

本发明公开了一种两相流数字粒子图像测速的方法及其装置。测量方法是用合适的粒子示踪密相流体的流动，用高速CCD摄像机记录下示踪粒子及分散相颗粒、液滴或气泡的运动图像。采用图像处理的方法将分散相颗粒、液滴或气泡的图像从原始图像中分离出来。对分离出的分散相颗粒、液滴或气泡图像采用粒子跟踪的方法提取颗粒、液滴或气泡的速度，而对示踪粒子图像采用改进了的基于快速傅立叶变化的互相关技术提取示踪粒子的速度场，即密相流体的速度，以实现两相流动不同相速度场的同步测量。测量装置包括：氦氖激光器，产生片光的三棱镜和圆柱透镜，高速CCD摄像机，图像采集卡，控制及图像处理计算机。

主权项

1、一种两相流数字粒子图像测速方法，其特征在于，方法的步骤如下：1)在两相流场中撒布示踪粒子，示踪粒子的运动代表了密相流体的运动；2)氦氖激光器发出的激光束通过三棱镜、圆柱透镜散射为平面片光源，平面片光源通过透明窗口垂直入射到拍摄的流场平面；3)用高速CCD摄像机拍摄两相流运动，获取示踪粒子与分散相颗粒、液滴或气泡的运动图像；4)将获取的运动图像采用图像处理的方法进行示踪粒子与分散相颗粒、液滴或气泡图像的分离，分别得到颗粒、液滴或气泡的图像以及示踪粒子图像；5)对示踪粒子图像用改进了的基于FFT的粒子图像互相关方法提取示踪粒子的速度场；对颗粒、液滴或气泡的图像用颗粒跟踪方法提取单个颗粒、液滴或气泡的运动速度，实现流体-颗粒、液滴或气泡各相流动的同步测量。