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基于圖像處理的循環(huán)流化床團(tuán)聚物體積分?jǐn)?shù)及其容積份額

殷上軼; 鐘文琪; 盧平; 宋濤; 陳宇航 東南大學(xué)能源與環(huán)境學(xué)院; 南京210096; 南京師范大學(xué)能源與機(jī)械工程學(xué)院; 南京210042

摘要:為了獲得循環(huán)流化床內(nèi)顆粒團(tuán)聚行為特性,利用高速攝像技術(shù),以玻璃珠為床料,在提升管截面為100mm×25mm、高為3.2m的矩形循環(huán)流化床試驗(yàn)臺(tái)上獲得不同操作條件下提升管內(nèi)氣固兩相運(yùn)動(dòng)的連續(xù)圖像.采用基于K-means算法的聚類方法對(duì)圖像進(jìn)行多閾值分割,實(shí)現(xiàn)對(duì)提升管內(nèi)團(tuán)聚物及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的自動(dòng)識(shí)別,并進(jìn)一步獲得時(shí)均顆粒體積分?jǐn)?shù)、團(tuán)聚物體積分?jǐn)?shù)、團(tuán)聚核心體積分?jǐn)?shù)、團(tuán)聚物容積份額和團(tuán)聚核心容積份額等特征參數(shù)及其與操作條件的變化關(guān)系.結(jié)果表明,團(tuán)聚物內(nèi)部存在體積分?jǐn)?shù)梯度;當(dāng)顆粒體積分?jǐn)?shù)較大時(shí),團(tuán)聚物內(nèi)部會(huì)形成一個(gè)致密的團(tuán)聚核心,此時(shí)團(tuán)聚物由團(tuán)聚核心及其周圍的團(tuán)聚云兩部分組成;當(dāng)顆粒體積分?jǐn)?shù)較小時(shí),團(tuán)聚物內(nèi)部核心消失,團(tuán)聚物內(nèi)部體積分?jǐn)?shù)梯度變小.

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