一种基于非激光光源的气液两相流流场测量方法和系统

技术特征：
1.一种基于非激光光源的气液两相流流场测量系统，其特征在于，包括非激光光源、摄像机、图像处理设备以及均匀撒播于气液两相流流场的示踪粒子；所述非激光光源和摄像机分别设置于气液两相流流场的对立两侧，且非激光光源对流场的照射方向与摄像机对流场的拍摄方向相反；所述图像处理设备用于根据摄像机对气液两相流流场拍摄的连续帧图像进行处理分析，以得到气液两相流流场中各点的流速矢量。2.根据权利要求1所述的基于非激光光源的气液两相流流场测量系统，其特征在于，所述非激光光源采用达到预设亮度的led灯组或者卤素灯。3.根据权利要求1所述的基于非激光光源的气液两相流流场测量系统，其特征在于，摄像机在气液两相流流场中的拍摄景深范围为4～12mm。4.一种基于非激光光源的气液两相流流场测量方法，其特征在于，包括：s1，在气液两相流流场中均匀撒播示踪粒子，在气液两相流流场的对立两侧分别设置非激光光源和摄像机；s2，使用非激光光源对流场待测量区域进行照射，使用摄像机对流场待测量区域进行连续帧拍摄，且非激光光源对流场的照射方向与摄像机对流场的拍摄方向相反，使得示踪粒子在明亮的背景上投射阴影；s3，使用图像处理设备从摄像机获取对气液两相流流场的连续帧图像，并对连续帧图像中的示踪粒子进行相关匹配分析、追踪分析，得到示踪粒子的运动速度，即为示踪粒子所在流场位置的流速。5.根据权利要求4所述的基于非激光光源的气液两相流流场测量方法，其特征在于，所述非激光光源采用达到预设亮度的led灯组或者卤素灯。6.根据权利要求4所述的基于非激光光源的气液两相流流场测量方法，其特征在于，摄像机在气液两相流流场中的拍摄景深范围为4～12mm。7.根据权利要求4所述的基于非激光光源的气液两相流流场测量方法，其特征在于，在使用摄像机对流场待测量区域进行连续帧拍摄之前，先对摄像机的景深和视场进行调整，以将摄像机的拍摄区域调整至流场待测量区域；其中通过调节光圈、焦距、物距来对景深进行调整，并根据以下方式确定摄像机的实际景深，使摄像机机在气液两相流流场中最终的实际拍摄景深在预设范围内：在流场待测量区域插入景深实验版画，以长度a为移动单位对实验版画进行前后移动，通过摄像机拍摄以记录每次移动后的实验版画图像，再对实验版画图像进行边缘增强处理，最后通过对比边缘增强处理图像的边缘以及移动单位a，确定摄像机当前的实际景深。

技术总结
本发明公开了一种基于非激光光源的气液两相流流场测量方法和系统，其中测量系统包括非激光光源、摄像机、图像处理设备以及均匀撒播于气液两相流流场的示踪粒子；所述非激光光源和摄像机分别设置于气液两相流流场的对立两侧，且非激光光源对流场的照射方向与摄像机对流场的拍摄方向相反；所述图像处理设备用于根据摄像机对气液两相流流场拍摄的连续帧图像进行处理分析，以得到气液两相流流场中各点的流速矢量。本发明可以有效地避免由于激光在气相表面的散射和反射导致的测量不准确的问题，从而提高粒子图像测速的准确性。从而提高粒子图像测速的准确性。从而提高粒子图像测速的准确性。


技术研发人员：刘柳 刘刚亮 闫红杰 周萍 李浩
受保护的技术使用者：中南大学
技术研发日：2022.06.08
技术公布日：2022/9/2