基于光场成像的气液两相流中气泡三维测量方法

作者：李庆浩; 赵陆海波; 张彪; 唐志永; 许传龙^*

来源：东南大学学报(自然科学版), 2018, 48(06): 1143-1151.

• 光场
• 气泡
• 三维重建
• 气液两相流

提出了一种基于光场成像的气液两相流中气泡三维测量方法,解决了传统成像仅能进行二维测量的问题.利用光场相机记录气液两相流场的光场信息,结合光场计算成像技术获取两相流场内气泡的全聚焦图像和重聚焦图像序列.通过对全聚焦图像进行二值化分割等图像处理,获得气泡深度方向上的投影,对重聚焦图像序列进行清晰度评价,获得气泡的深度信息.基于获取的气泡投影以及深度信息,实现气泡三维重建,进而统计气泡群尺寸分布、空间位置及含气率等参数.开展了系统标定和试验研究,试验结果表明,截面含气率在深度方向上与气泡深度分布一致,在垂直方向上呈周期性震荡变化;随着气流量从0. 5 L/min增加至1. 1 L/min,气泡数量从28呈正比增加至72,气泡平均直径在气流量达到0. 9 L/min前保持在1. 56 mm左右,在0. 9 L/min后迅速增大,体含气率近似线性增加,气泡深度分布区间逐渐增大.气泡三维重建结果与气泡的产生规律一致,初步验证了方法的可行性.

• 单位
  东南大学; 中国科学院上海高等研究院