[發明專利]一種評價多相流強化攪拌混合效果的方法

有效

• 申請號: 202010517208.6
• 申請日: 2020-06-09
• 公開（公告）號: CN111855654B
• 公開（公告）日: 2023-06-16
• 發明（設計）人: 王華;楊凱;徐建新
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: G01N21/84
• 分類號: G01N21/84;G06T7/00;G06F17/18
• 代理公司: 北京東方盛凡知識產權代理有限公司 11562
• 代理人: 賈耀淇

1.一種評價多相流強化攪拌混合效果的方法，其特征在于，包括如下步驟：

搭建試驗臺：在透明容器中加入待混合物體，在待攪拌物體中插入攪拌棒，在所述透明容器底部安裝供氣裝置，在所述透明容器附近安裝圖像采集裝置；

采集圖像：開啟所述圖像采集裝置、所述攪拌棒和所述供氣裝置，所述供氣裝置噴出氣體，所述氣體在所述待攪拌物體中自下而上運動，所述攪拌棒攪拌所述待攪拌物體，從而形成多相流強化攪拌；所述圖像采集裝置采集T時間長度的攪拌過程視頻；

圖像灰度及二值化處理：將所述攪拌過程的視頻進行分幀處理，對所述分幀處理后的圖片進行圖像灰度及二值化處理，得到二值化處理后的圖像；

計算第0維貝蒂數時間序列：計算所述二值化處理后的圖像的第0維貝蒂數的時間序列；

Logistics擬合：對所述第0維貝蒂數的時間序列在OXY直角坐標系中進行logistics擬合，得到擬合后的logistics曲線，計算所述logistics曲線與所述OXY直角坐標系的橫軸的面積S；

根據面積S的大小來判斷該工況下的混合效果；當第0維貝蒂數越大，混合效果越好，即第0維貝蒂數時間序列的logistic曲線與橫坐標中所圍成區域面積S越大，混合效果越好；

其中logistics方程定義如下：

t為時間變量，a，b，c為模型的參數，當趨勢比較完整時a0,b0,c0；

對logistics方程參數的估計采用Rhodes方法，具體內容為：

設，用普通最小二乘法得到上述方程的參數估計值，根據所述參數估計值得到logistics方程中a、b及c參數的估計值。

2.根據權利要求1所述的評價多相流強化攪拌混合效果的方法，其特征在于，所述待攪拌物體為透明或半透明液體，所述圖像采集裝置為高速攝像機或粒子測速儀。

3.根據權利要求1所述的評價多相流強化攪拌混合效果的方法，其特征在于，所述供氣裝置為氧槍，所述氧槍連接有氣泵，所述氣泵用于給所述氧槍提供帶壓力的氧氣流。

4.根據權利要求3所述的評價多相流強化攪拌混合效果的方法，其特征在于，所述氧槍與所述透明容器的底部角度為0-180°。

5.根據權利要求1所述的評價多相流強化攪拌混合效果的方法，其特征在于，所述攪拌棒底部固定連接若干葉片，所述葉片用于旋轉時攪拌所述待攪拌物體，所述攪拌棒由電機提供動力。

6.根據權利要求1所述的評價多相流強化攪拌混合效果的方法，其特征在于，所述圖像采集裝置選用高速攝像機，成像速率為11000幀/秒。

7.根據權利要求1所述的評價多相流強化攪拌混合效果的方法，其特征在于，所述第0維貝蒂數由ChomP國際軟件計算獲得。