基于光场成像PTV的气泡尺寸与速度同步测量方法

摘要

为研究鼓泡浆态床内气泡的三维运动特性,提出了基于光场成像粒子跟踪测速(PTV)技术的气泡尺寸与速度同步测量方法.构建了光场PTV气泡测量系统,使用光场相机采集连续2帧光场图像,经过重聚焦计算、图像处理和清晰度评价,结合标定结果计算气泡的尺寸和三维坐标,使用PTV技术计算气泡的三维速度,实现气泡尺寸和三维速度的同步测量.开展了光场PTV系统评价和气泡尺寸、三维速度测量的实验.结果表明:直径测量的相对误差小于1.60%,重复性误差小于2.48%,深度位置测量的相对误差小于7.14%;当气流量从0.1 L/min增加到0.5 L/min时,气泡的平均当量直径从3.85 mm增至4.36 mm,气泡平均速度从0.34 m/s增至0.38 m/s.光场成像PTV技术可用于气泡尺寸和三维速度的同步测量.