單孔鼓泡特性的可視化實(shí)驗(yàn)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-06 08:20
安全殼過(guò)濾排放系統(tǒng)(FCVS)是保證核電站在事故工況下安全殼內(nèi)放射性物質(zhì)不發(fā)生泄露的重要手段,其中的濕式過(guò)濾部分包括文丘里過(guò)濾和鼓泡過(guò)濾兩類。研究氣泡在液相中的生成和上浮特性,對(duì)鼓泡過(guò)濾方案的設(shè)計(jì)和優(yōu)化具有實(shí)際的指導(dǎo)意義。本課題對(duì)蒸餾水、硫代硫酸鈉溶液、氫氧化鈉溶液和加入氣溶膠顆粒的蒸餾水中單孔鼓泡的特性進(jìn)行了可視化實(shí)驗(yàn)研究,并利用圖像處理技術(shù)對(duì)氣泡的特征參數(shù)進(jìn)行提取,主要分析和探討了氣泡的生成流型、脫離體積以及終速度的變化規(guī)律。完成的研究工作和得到的結(jié)論主要有:1.搭建了一套氣泡可視化實(shí)驗(yàn)裝置,并基于Matlab圖像處理工具函數(shù),編寫氣泡圖像的處理算法,成功提取氣泡的特征參數(shù)。2.在低流量下,氣泡的脫離體積主要受表面張力和孔徑的控制,粘性力的影響較小。在高流量下,氣泡的脫離體積主要受慣性力的控制,還需考慮粘性力的影響,但此時(shí)表面張力和孔徑的影響較小。在蒸餾水中加入氣溶膠顆粒,氣泡的脫離體積減小。3.直徑為3mm8mm的氣泡的終速度與其直徑之間是多值化的關(guān)系。氣泡在上浮過(guò)程中的瞬時(shí)速度與自身的形變呈反比關(guān)系。對(duì)于相同直徑的氣泡,在蒸餾水中加入氫氧化鈉、硫代硫酸鈉和...
【文章來(lái)源】:哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:78 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
安全殼堆芯熔化事故
圖 2.2 不同溫度下蒸餾水的表面張力和高溫時(shí)蒸餾水的表面張力所使用的儀器是上海盈諾精密儀動(dòng)表面張力測(cè)試儀(SFZL-A2),測(cè)量誤差在 0.01mN/m,本實(shí),先選用 20℃蒸餾水的表面張力對(duì)儀器進(jìn)行標(biāo)定。當(dāng)鉑金板的周圍就會(huì)受到表面張力的作用,液體的表面張力會(huì)將鉑金液面上的鉑金板脫離液面,其所需要的最大拉力應(yīng)等于鉑金板自。為保證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性和準(zhǔn)確性,還采用德國(guó) KRUSS 表兩者數(shù)據(jù)吻合良好。度的測(cè)定使用的儀器是上海昌吉地質(zhì)儀器有限公司生產(chǎn)的 SYD-265D-恒定溫度下,測(cè)定一定體積待測(cè)試劑在重力作用下流過(guò)一個(gè)粘度計(jì)的時(shí)間,那么毛細(xì)管粘度計(jì)常數(shù) C 與流動(dòng)時(shí)間的乘積,運(yùn)動(dòng)粘度。那么運(yùn)動(dòng)粘度的計(jì)算公式為:
終保證可以獲得比較清晰可靠的氣泡圖像;的進(jìn)行就比較簡(jiǎn)單,主要采用控制變量法,研究其中一個(gè)變量時(shí),要量保持不變,需要注意的是在實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行中一定要等待系統(tǒng)穩(wěn)定,如、溶液均勻,這時(shí)候再開(kāi)始拍攝,才能確保拍攝結(jié)果的可靠性。做完實(shí)驗(yàn),先關(guān)閉 9 號(hào)調(diào)節(jié)閥,再關(guān)閉 5 號(hào)調(diào)節(jié)閥,氣路關(guān)閉完成。畢,關(guān)閉高速攝影機(jī)電源,將設(shè)備收拾好歸還實(shí)驗(yàn)室。拔掉加熱棒實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng),結(jié)束實(shí)驗(yàn)。lab 軟件處理氣泡圖像算法研究驗(yàn)利用高速攝影機(jī)來(lái)拍攝氣泡圖像,接下來(lái)的任務(wù)就是怎樣準(zhǔn)確地從提取出所需要的信息。本文基于 Matlab 軟件編寫程序算法來(lái)對(duì)圖像進(jìn)包括圖像背景去除、圖像濾波、圖像二值化、圖像填充、特征參數(shù)提.3 所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]液體中氣泡生成影響因素的試驗(yàn)研究[J]. 丁躍文,張亞新,徐小姿. 流體機(jī)械. 2016(07)
[2]靜止水中單氣泡形狀及上升規(guī)律的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 閆紅杰,趙國(guó)建,劉柳,段珺皓. 中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(07)
[3]單孔鼓泡影響因素的數(shù)值模擬與試驗(yàn)[J]. 韓方超,張立琋. 太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2014(05)
[4]不同直徑氣泡在靜水中運(yùn)動(dòng)特性的研究[J]. 徐玲君,陳剛,邵建斌,薛陽(yáng). 水動(dòng)力學(xué)研究與進(jìn)展A輯. 2012(05)
[5]基于等效時(shí)間的混凝土水管冷卻等效熱傳導(dǎo)[J]. 黃耀英,鄭宏,夏開(kāi)文,周宜紅. 華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(02)
[6]核電站安全殼過(guò)濾排放系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外研究概況[J]. 付嫚,郭建輝,董強(qiáng),王慶禮. 艦船防化. 2011(04)
[7]水中氣泡運(yùn)動(dòng)特性及測(cè)量[J]. 張建偉,楊坤濤,宗思光,王江安,馬治國(guó). 紅外技術(shù). 2011(04)
[8]黏性流體中單氣泡的運(yùn)動(dòng)特性[J]. 郭容,蔡子琦,高正明. 高;瘜W(xué)工程學(xué)報(bào). 2009(06)
[9]靜止水下氣泡運(yùn)動(dòng)特性的測(cè)試與分析[J]. 徐炯,王彤,楊波,谷傳綱,王煥然. 水動(dòng)力學(xué)研究與進(jìn)展A輯. 2008(06)
[10]大孔徑高氣速單孔氣泡形成[J]. 沈雪松,沈春銀,李光,戴干策. 化工學(xué)報(bào). 2008(09)
博士論文
[1]大型鼓泡塔中布?xì)夥绞脚c列管內(nèi)構(gòu)件對(duì)流動(dòng)的影響研究[D]. 管小平.浙江大學(xué) 2015
[2]牛頓流體中氣泡動(dòng)力學(xué)行為的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 蔡子琦.北京化工大學(xué) 2011
[3]水中氣泡圖像處理方法及運(yùn)動(dòng)特性研究[D]. 王紅一.天津大學(xué) 2011
碩士論文
[1]單氣泡運(yùn)動(dòng)特性分析及曳力模型修正[D]. 許玲麗.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2015
[2]垂直上升管中氣泡動(dòng)力學(xué)特性實(shí)驗(yàn)研究[D]. 劉柳.中南大學(xué) 2013
[3]水中氣泡運(yùn)動(dòng)圖像測(cè)量方法研究[D]. 邵建斌.西安理工大學(xué) 2004
本文編號(hào):2960246
【文章來(lái)源】:哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:78 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
安全殼堆芯熔化事故
圖 2.2 不同溫度下蒸餾水的表面張力和高溫時(shí)蒸餾水的表面張力所使用的儀器是上海盈諾精密儀動(dòng)表面張力測(cè)試儀(SFZL-A2),測(cè)量誤差在 0.01mN/m,本實(shí),先選用 20℃蒸餾水的表面張力對(duì)儀器進(jìn)行標(biāo)定。當(dāng)鉑金板的周圍就會(huì)受到表面張力的作用,液體的表面張力會(huì)將鉑金液面上的鉑金板脫離液面,其所需要的最大拉力應(yīng)等于鉑金板自。為保證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性和準(zhǔn)確性,還采用德國(guó) KRUSS 表兩者數(shù)據(jù)吻合良好。度的測(cè)定使用的儀器是上海昌吉地質(zhì)儀器有限公司生產(chǎn)的 SYD-265D-恒定溫度下,測(cè)定一定體積待測(cè)試劑在重力作用下流過(guò)一個(gè)粘度計(jì)的時(shí)間,那么毛細(xì)管粘度計(jì)常數(shù) C 與流動(dòng)時(shí)間的乘積,運(yùn)動(dòng)粘度。那么運(yùn)動(dòng)粘度的計(jì)算公式為:
終保證可以獲得比較清晰可靠的氣泡圖像;的進(jìn)行就比較簡(jiǎn)單,主要采用控制變量法,研究其中一個(gè)變量時(shí),要量保持不變,需要注意的是在實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行中一定要等待系統(tǒng)穩(wěn)定,如、溶液均勻,這時(shí)候再開(kāi)始拍攝,才能確保拍攝結(jié)果的可靠性。做完實(shí)驗(yàn),先關(guān)閉 9 號(hào)調(diào)節(jié)閥,再關(guān)閉 5 號(hào)調(diào)節(jié)閥,氣路關(guān)閉完成。畢,關(guān)閉高速攝影機(jī)電源,將設(shè)備收拾好歸還實(shí)驗(yàn)室。拔掉加熱棒實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng),結(jié)束實(shí)驗(yàn)。lab 軟件處理氣泡圖像算法研究驗(yàn)利用高速攝影機(jī)來(lái)拍攝氣泡圖像,接下來(lái)的任務(wù)就是怎樣準(zhǔn)確地從提取出所需要的信息。本文基于 Matlab 軟件編寫程序算法來(lái)對(duì)圖像進(jìn)包括圖像背景去除、圖像濾波、圖像二值化、圖像填充、特征參數(shù)提.3 所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]液體中氣泡生成影響因素的試驗(yàn)研究[J]. 丁躍文,張亞新,徐小姿. 流體機(jī)械. 2016(07)
[2]靜止水中單氣泡形狀及上升規(guī)律的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 閆紅杰,趙國(guó)建,劉柳,段珺皓. 中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(07)
[3]單孔鼓泡影響因素的數(shù)值模擬與試驗(yàn)[J]. 韓方超,張立琋. 太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2014(05)
[4]不同直徑氣泡在靜水中運(yùn)動(dòng)特性的研究[J]. 徐玲君,陳剛,邵建斌,薛陽(yáng). 水動(dòng)力學(xué)研究與進(jìn)展A輯. 2012(05)
[5]基于等效時(shí)間的混凝土水管冷卻等效熱傳導(dǎo)[J]. 黃耀英,鄭宏,夏開(kāi)文,周宜紅. 華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(02)
[6]核電站安全殼過(guò)濾排放系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外研究概況[J]. 付嫚,郭建輝,董強(qiáng),王慶禮. 艦船防化. 2011(04)
[7]水中氣泡運(yùn)動(dòng)特性及測(cè)量[J]. 張建偉,楊坤濤,宗思光,王江安,馬治國(guó). 紅外技術(shù). 2011(04)
[8]黏性流體中單氣泡的運(yùn)動(dòng)特性[J]. 郭容,蔡子琦,高正明. 高;瘜W(xué)工程學(xué)報(bào). 2009(06)
[9]靜止水下氣泡運(yùn)動(dòng)特性的測(cè)試與分析[J]. 徐炯,王彤,楊波,谷傳綱,王煥然. 水動(dòng)力學(xué)研究與進(jìn)展A輯. 2008(06)
[10]大孔徑高氣速單孔氣泡形成[J]. 沈雪松,沈春銀,李光,戴干策. 化工學(xué)報(bào). 2008(09)
博士論文
[1]大型鼓泡塔中布?xì)夥绞脚c列管內(nèi)構(gòu)件對(duì)流動(dòng)的影響研究[D]. 管小平.浙江大學(xué) 2015
[2]牛頓流體中氣泡動(dòng)力學(xué)行為的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 蔡子琦.北京化工大學(xué) 2011
[3]水中氣泡圖像處理方法及運(yùn)動(dòng)特性研究[D]. 王紅一.天津大學(xué) 2011
碩士論文
[1]單氣泡運(yùn)動(dòng)特性分析及曳力模型修正[D]. 許玲麗.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2015
[2]垂直上升管中氣泡動(dòng)力學(xué)特性實(shí)驗(yàn)研究[D]. 劉柳.中南大學(xué) 2013
[3]水中氣泡運(yùn)動(dòng)圖像測(cè)量方法研究[D]. 邵建斌.西安理工大學(xué) 2004
本文編號(hào):2960246
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