基于图像处理测定气液两相流搅拌混匀时间的方法
发布时间：2021-04-02 10:35
有色冶炼过程中,反应器内金属或矿物处于熔融状态,气相或液相为连续相与之共存,传统的实验室研究以及现场观测已经无法满足新形势发展的需求。为了获取熔池现场混合过程无法获取的信息和节省实验费用,采用数学模拟和物理模拟的方法来揭示熔池混合过程中的现象及规律是当今冶金学领域的重要内容。本文围绕搅拌容器内气液两相流混匀时间的测定问题,运用了数字图像处理技术、计算同调群理论、灰度分层和RGB颜色模型,设计熔池气体搅拌混合水动力学试验。首先,对混合过程中捕获的试验图样进行图像处理,将图像信息转化为数字信息。其次,利用数学的分析方法对获得的数字信息进行特征分析,从而确定搅拌过程中的混合特征。内容主要涉及气液两相流混合水动力学试验的设计、测定气液两相流混匀时间的改进型贝蒂数法、图像灰度分层法和RGB颜色模型法、喷吹条件对混匀时间的影响以及图像灰度分层法在熔池气体侧吹搅拌试验中的应用研究。借鉴甲烷和氧化锌在熔融盐中的反应模型,搭建熔池气体顶吹搅拌混合水动力学试验平台。氮气被用来模拟喷吹气相（甲烷）,水被用来模拟化学反应器中的液相（熔融盐）,直径为0.45 mm的黑色聚苯乙烯颗粒被用来模拟固相（氧化锌）。借此...
【文章来源】：昆明理工大学云南省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．３同调的直观图??
图像灰度分层图
▲’?＾?０?＜?ｉ＜?ｊ?＜?ｋ?＜?ｍ??图２．４图像灰度分层图??２．２．３?ＲＧＢ颜色模型??在红（Ｒ）、绿（Ｇ）、蓝（Ｂ）三基色模型（简称ＲＧＢ颜色模型）中，每一种颜色??都能够被表示为纯红、纯绿和纯蓝的〇至２５５之间不同水平的混合，对于任一像??素颜色Ｃ都可以通过改变三基色的数量混合得出，其表达式为下式：??Ｃ?＝?ｒｘＲ?＋?ｇｘＧ?＋?ｂｙ．Ｂ??式中，ｒ、ｇ、６分别为参数。??基于笛卡尔坐标系，对任一像素颜色的Ｒ、Ｇ、Ｂ三基色进行归一化处理，使??所有的值都在区间［０，１］中，如图２．５所示。在坐标系中，红（Ｒ）、绿（Ｇ）、蓝（Ｂ）三??基色分别对应Ｘ轴、：Ｔ轴和Ｚ轴。??１４??
【参考文献】：
期刊论文
[1]Mixing times in single and multi-orifice-impinging transverse（MOIT） jet mixers with crossflow[J]. Peicheng Luo,Yuncui Tai,Yi Fang,Hua Wu. Chinese Journal of Chemical Engineering. 2016(07)
[2]适用于液-液快速反应的三喷嘴IS-RPB微观混合性能研究[J]. 张珺,刘有智,焦纬洲,祁贵生. 高校化学工程学报. 2016(01)
[3]基于改进0-1测试的多相宏观混合效果混沌表征[J]. 肖清泰,王华,王仕博,杨濮亦,武凯,徐建新. 化学工程. 2016(02)
[4]Theoretical analysis of fluid mixing time in liquid-continuous impinging streams reactor[J]. 罗燕,周剑秋,郭钊,余蓓,熊卉. Journal of Central South University. 2015(08)
[5]9种搅拌器以水为介质混合时间的测定[J]. 常新中,滕文锐,陈俊英. 河南科学. 2015(04)
[6]不同型式的搅拌桨在黄原胶溶液中混合性能的研究[J]. 张澎澎,李兆钧,张庆,徐世艾. 烟台大学学报(自然科学与工程版). 2015(02)
[7]海洋沉积物孔隙水硫化物浓度与pH值的拉曼定量分析可行性实验研究（英文）[J]. 田陟贤,张鑫,刘昌岭,孟庆国,阎军. 光谱学与光谱分析. 2015(03)
[8]顶吹两相流影响熔池搅拌效果的水模型实验研究[J]. 熊靓,王华,王冲,王仕博,杨濮亦,刘泛函. 化工进展. 2014(07)
[9]不同pH值下Pt-Sn/石墨烯复合材料的电催化性能[J]. 王永祯,王勇. 新型炭材料. 2014(03)
[10]多种搅拌型式下高黏黄原胶混合过程研究[J]. 周珍,谢明辉,夏建业,郭美锦,储炬,庄英萍,张嗣良. 化学工程. 2014(05)
博士论文
[1]瓦钮科夫炉熔池侧吹强化搅拌过程数值模拟及混合效果评价方法研究[D]. 刘泛函.昆明理工大学 2016
[2]多相体系搅拌混合效果评价方法及其应用研究[D]. 徐建新.昆明理工大学 2012
硕士论文
[1]基于FPGA嵌入式工业图像处理平台设计[D]. 薛扣粉.东南大学 2015
[2]随动式动态混合器混合性能研究[D]. 王峰.北京化工大学 2014
[3]高温超导电缆交流损耗热测法研究[D]. 赵丽娜.北京交通大学 2012
[4]混沌搅拌装置及混合实验研究[D]. 楚树坡.山东大学 2011
[5]基于CFD和分形理论的艾萨炉水力学模型多相混合效果数值研究[D]. 徐建新.昆明理工大学 2010
本文编号：3115121
【文章来源】：昆明理工大学云南省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．３同调的直观图??
图像灰度分层图
▲’?＾?０?＜?ｉ＜?ｊ?＜?ｋ?＜?ｍ??图２．４图像灰度分层图??２．２．３?ＲＧＢ颜色模型??在红（Ｒ）、绿（Ｇ）、蓝（Ｂ）三基色模型（简称ＲＧＢ颜色模型）中，每一种颜色??都能够被表示为纯红、纯绿和纯蓝的〇至２５５之间不同水平的混合，对于任一像??素颜色Ｃ都可以通过改变三基色的数量混合得出，其表达式为下式：??Ｃ?＝?ｒｘＲ?＋?ｇｘＧ?＋?ｂｙ．Ｂ??式中，ｒ、ｇ、６分别为参数。??基于笛卡尔坐标系，对任一像素颜色的Ｒ、Ｇ、Ｂ三基色进行归一化处理，使??所有的值都在区间［０，１］中，如图２．５所示。在坐标系中，红（Ｒ）、绿（Ｇ）、蓝（Ｂ）三??基色分别对应Ｘ轴、：Ｔ轴和Ｚ轴。??１４??
【参考文献】：
期刊论文
[1]Mixing times in single and multi-orifice-impinging transverse（MOIT） jet mixers with crossflow[J]. Peicheng Luo,Yuncui Tai,Yi Fang,Hua Wu. Chinese Journal of Chemical Engineering. 2016(07)
[2]适用于液-液快速反应的三喷嘴IS-RPB微观混合性能研究[J]. 张珺,刘有智,焦纬洲,祁贵生. 高校化学工程学报. 2016(01)
[3]基于改进0-1测试的多相宏观混合效果混沌表征[J]. 肖清泰,王华,王仕博,杨濮亦,武凯,徐建新. 化学工程. 2016(02)
[4]Theoretical analysis of fluid mixing time in liquid-continuous impinging streams reactor[J]. 罗燕,周剑秋,郭钊,余蓓,熊卉. Journal of Central South University. 2015(08)
[5]9种搅拌器以水为介质混合时间的测定[J]. 常新中,滕文锐,陈俊英. 河南科学. 2015(04)
[6]不同型式的搅拌桨在黄原胶溶液中混合性能的研究[J]. 张澎澎,李兆钧,张庆,徐世艾. 烟台大学学报(自然科学与工程版). 2015(02)
[7]海洋沉积物孔隙水硫化物浓度与pH值的拉曼定量分析可行性实验研究（英文）[J]. 田陟贤,张鑫,刘昌岭,孟庆国,阎军. 光谱学与光谱分析. 2015(03)
[8]顶吹两相流影响熔池搅拌效果的水模型实验研究[J]. 熊靓,王华,王冲,王仕博,杨濮亦,刘泛函. 化工进展. 2014(07)
[9]不同pH值下Pt-Sn/石墨烯复合材料的电催化性能[J]. 王永祯,王勇. 新型炭材料. 2014(03)
[10]多种搅拌型式下高黏黄原胶混合过程研究[J]. 周珍,谢明辉,夏建业,郭美锦,储炬,庄英萍,张嗣良. 化学工程. 2014(05)
博士论文
[1]瓦钮科夫炉熔池侧吹强化搅拌过程数值模拟及混合效果评价方法研究[D]. 刘泛函.昆明理工大学 2016
[2]多相体系搅拌混合效果评价方法及其应用研究[D]. 徐建新.昆明理工大学 2012
硕士论文
[1]基于FPGA嵌入式工业图像处理平台设计[D]. 薛扣粉.东南大学 2015
[2]随动式动态混合器混合性能研究[D]. 王峰.北京化工大学 2014
[3]高温超导电缆交流损耗热测法研究[D]. 赵丽娜.北京交通大学 2012
[4]混沌搅拌装置及混合实验研究[D]. 楚树坡.山东大学 2011
[5]基于CFD和分形理论的艾萨炉水力学模型多相混合效果数值研究[D]. 徐建新.昆明理工大学 2010
本文编号：3115121
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