单孔鼓泡特性的可视化实验研究
发布时间：2021-01-06 08:20
安全壳过滤排放系统（FCVS）是保证核电站在事故工况下安全壳内放射性物质不发生泄露的重要手段,其中的湿式过滤部分包括文丘里过滤和鼓泡过滤两类。研究气泡在液相中的生成和上浮特性,对鼓泡过滤方案的设计和优化具有实际的指导意义。本课题对蒸馏水、硫代硫酸钠溶液、氢氧化钠溶液和加入气溶胶颗粒的蒸馏水中单孔鼓泡的特性进行了可视化实验研究,并利用图像处理技术对气泡的特征参数进行提取,主要分析和探讨了气泡的生成流型、脱离体积以及终速度的变化规律。完成的研究工作和得到的结论主要有:1.搭建了一套气泡可视化实验装置,并基于Matlab图像处理工具函数,编写气泡图像的处理算法,成功提取气泡的特征参数。2.在低流量下,气泡的脱离体积主要受表面张力和孔径的控制,粘性力的影响较小。在高流量下,气泡的脱离体积主要受惯性力的控制,还需考虑粘性力的影响,但此时表面张力和孔径的影响较小。在蒸馏水中加入气溶胶颗粒,气泡的脱离体积减小。3.直径为3mm8mm的气泡的终速度与其直径之间是多值化的关系。气泡在上浮过程中的瞬时速度与自身的形变呈反比关系。对于相同直径的气泡,在蒸馏水中加入氢氧化钠、硫代硫酸钠和...
【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
安全壳堆芯熔化事故
图 2.2 不同温度下蒸馏水的表面张力和高温时蒸馏水的表面张力所使用的仪器是上海盈诺精密仪动表面张力测试仪（SFZL-A2），测量误差在 0.01mN/m，本实，先选用 20℃蒸馏水的表面张力对仪器进行标定。当铂金板的周围就会受到表面张力的作用，液体的表面张力会将铂金液面上的铂金板脱离液面,其所需要的最大拉力应等于铂金板自。为保证实验数据的可靠性和准确性，还采用德国 KRUSS 表两者数据吻合良好。度的测定使用的仪器是上海昌吉地质仪器有限公司生产的 SYD-265D-恒定温度下，测定一定体积待测试剂在重力作用下流过一个粘度计的时间，那么毛细管粘度计常数 C 与流动时间的乘积，运动粘度。那么运动粘度的计算公式为：
终保证可以获得比较清晰可靠的气泡图像；的进行就比较简单，主要采用控制变量法，研究其中一个变量时，要量保持不变，需要注意的是在实验的进行中一定要等待系统稳定，如、溶液均匀，这时候再开始拍摄，才能确保拍摄结果的可靠性。做完实验，先关闭 9 号调节阀，再关闭 5 号调节阀，气路关闭完成。毕，关闭高速摄影机电源，将设备收拾好归还实验室。拔掉加热棒实验现场，结束实验。lab 软件处理气泡图像算法研究验利用高速摄影机来拍摄气泡图像，接下来的任务就是怎样准确地从提取出所需要的信息。本文基于 Matlab 软件编写程序算法来对图像进包括图像背景去除、图像滤波、图像二值化、图像填充、特征参数提.3 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]液体中气泡生成影响因素的试验研究[J]. 丁跃文,张亚新,徐小姿. 流体机械. 2016(07)
[2]静止水中单气泡形状及上升规律的实验研究[J]. 闫红杰,赵国建,刘柳,段珺皓. 中南大学学报(自然科学版). 2016(07)
[3]单孔鼓泡影响因素的数值模拟与试验[J]. 韩方超,张立琋. 太阳能学报. 2014(05)
[4]不同直径气泡在静水中运动特性的研究[J]. 徐玲君,陈刚,邵建斌,薛阳. 水动力学研究与进展A辑. 2012(05)
[5]基于等效时间的混凝土水管冷却等效热传导[J]. 黄耀英,郑宏,夏开文,周宜红. 华中科技大学学报(自然科学版). 2012(02)
[6]核电站安全壳过滤排放系统国内外研究概况[J]. 付嫚,郭建辉,董强,王庆礼. 舰船防化. 2011(04)
[7]水中气泡运动特性及测量[J]. 张建伟,杨坤涛,宗思光,王江安,马治国. 红外技术. 2011(04)
[8]黏性流体中单气泡的运动特性[J]. 郭容,蔡子琦,高正明. 高校化学工程学报. 2009(06)
[9]静止水下气泡运动特性的测试与分析[J]. 徐炯,王彤,杨波,谷传纲,王焕然. 水动力学研究与进展A辑. 2008(06)
[10]大孔径高气速单孔气泡形成[J]. 沈雪松,沈春银,李光,戴干策. 化工学报. 2008(09)
博士论文
[1]大型鼓泡塔中布气方式与列管内构件对流动的影响研究[D]. 管小平.浙江大学 2015
[2]牛顿流体中气泡动力学行为的实验研究[D]. 蔡子琦.北京化工大学 2011
[3]水中气泡图像处理方法及运动特性研究[D]. 王红一.天津大学 2011
硕士论文
[1]单气泡运动特性分析及曳力模型修正[D]. 许玲丽.中国矿业大学 2015
[2]垂直上升管中气泡动力学特性实验研究[D]. 刘柳.中南大学 2013
[3]水中气泡运动图像测量方法研究[D]. 邵建斌.西安理工大学 2004
本文编号：2960246
【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
安全壳堆芯熔化事故
图 2.2 不同温度下蒸馏水的表面张力和高温时蒸馏水的表面张力所使用的仪器是上海盈诺精密仪动表面张力测试仪（SFZL-A2），测量误差在 0.01mN/m，本实，先选用 20℃蒸馏水的表面张力对仪器进行标定。当铂金板的周围就会受到表面张力的作用，液体的表面张力会将铂金液面上的铂金板脱离液面,其所需要的最大拉力应等于铂金板自。为保证实验数据的可靠性和准确性，还采用德国 KRUSS 表两者数据吻合良好。度的测定使用的仪器是上海昌吉地质仪器有限公司生产的 SYD-265D-恒定温度下，测定一定体积待测试剂在重力作用下流过一个粘度计的时间，那么毛细管粘度计常数 C 与流动时间的乘积，运动粘度。那么运动粘度的计算公式为：
终保证可以获得比较清晰可靠的气泡图像；的进行就比较简单，主要采用控制变量法，研究其中一个变量时，要量保持不变，需要注意的是在实验的进行中一定要等待系统稳定，如、溶液均匀，这时候再开始拍摄，才能确保拍摄结果的可靠性。做完实验，先关闭 9 号调节阀，再关闭 5 号调节阀，气路关闭完成。毕，关闭高速摄影机电源，将设备收拾好归还实验室。拔掉加热棒实验现场，结束实验。lab 软件处理气泡图像算法研究验利用高速摄影机来拍摄气泡图像，接下来的任务就是怎样准确地从提取出所需要的信息。本文基于 Matlab 软件编写程序算法来对图像进包括图像背景去除、图像滤波、图像二值化、图像填充、特征参数提.3 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]液体中气泡生成影响因素的试验研究[J]. 丁跃文,张亚新,徐小姿. 流体机械. 2016(07)
[2]静止水中单气泡形状及上升规律的实验研究[J]. 闫红杰,赵国建,刘柳,段珺皓. 中南大学学报(自然科学版). 2016(07)
[3]单孔鼓泡影响因素的数值模拟与试验[J]. 韩方超,张立琋. 太阳能学报. 2014(05)
[4]不同直径气泡在静水中运动特性的研究[J]. 徐玲君,陈刚,邵建斌,薛阳. 水动力学研究与进展A辑. 2012(05)
[5]基于等效时间的混凝土水管冷却等效热传导[J]. 黄耀英,郑宏,夏开文,周宜红. 华中科技大学学报(自然科学版). 2012(02)
[6]核电站安全壳过滤排放系统国内外研究概况[J]. 付嫚,郭建辉,董强,王庆礼. 舰船防化. 2011(04)
[7]水中气泡运动特性及测量[J]. 张建伟,杨坤涛,宗思光,王江安,马治国. 红外技术. 2011(04)
[8]黏性流体中单气泡的运动特性[J]. 郭容,蔡子琦,高正明. 高校化学工程学报. 2009(06)
[9]静止水下气泡运动特性的测试与分析[J]. 徐炯,王彤,杨波,谷传纲,王焕然. 水动力学研究与进展A辑. 2008(06)
[10]大孔径高气速单孔气泡形成[J]. 沈雪松,沈春银,李光,戴干策. 化工学报. 2008(09)
博士论文
[1]大型鼓泡塔中布气方式与列管内构件对流动的影响研究[D]. 管小平.浙江大学 2015
[2]牛顿流体中气泡动力学行为的实验研究[D]. 蔡子琦.北京化工大学 2011
[3]水中气泡图像处理方法及运动特性研究[D]. 王红一.天津大学 2011
硕士论文
[1]单气泡运动特性分析及曳力模型修正[D]. 许玲丽.中国矿业大学 2015
[2]垂直上升管中气泡动力学特性实验研究[D]. 刘柳.中南大学 2013
[3]水中气泡运动图像测量方法研究[D]. 邵建斌.西安理工大学 2004
本文编号：2960246
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