热重分析下水曲柳燃烧特性的动力学效应分析

1.流场、颗粒团特性

采用适当的图像软件（Photoshop、ACDSee看图软件及MATLAB）对所获得的数字图像进行选择及相应的图像处理（二值化等），确定循环流化床稀相区内的核心—边壁流动结构的边壁区厚度及变化，获得流场内颗粒团形状、结构和运动等属性。

2.颗粒速度场（PIV）

PIV数据处理可以用现成的配套计算软件进行速度场计算，但大多数软件都比较昂贵。在没有现成软件的情况下，也可以借助Matlab或者Visual C++进行编程计算。这里简要介绍一下处理步骤（图17-6）：

图17-6 PIV空域互相关算法流程图(www.xing528.com)

1）对流场实验中获得的连续两幅图像进行检测，保证两幅图像中的像素矩阵维数相同，并根据实际流场速度以及镜头视场范围确定查问区大小。

2）在第一幅图像中选定查问区，并取出两幅图像对应查问区的灰度矩阵，进行相关性计算。

3）改变第二幅图像查问区的灰度矩阵排列（依次为行和列），进行相关性计算，直到计算出在搜索最大速度对应的位移区域内周围所有可能存在的相关元素。

4）进行亚像元插值和峰值检测，找到灰度最大值，并记录最大值位置，就可以求出该区域流场的平均速度。

实验台操作主要分为三个系统的操作，即冷态循环流化床系统、激光发生系统和高速摄像设备系统。实验时先运行循环流化床，调整运行参数并记录；检查激光冷却水系统（若水位没达到要求，应加进去离子水），开启激光冷却系统，按照操作规程打开激光，调整激光片光源位置；接好高速摄影设备和计算机连线，打开电源，运行软件并进行相关设置（包括分辨率、帧频等）；调整高速摄影相机镜头焦距和光圈，使片光源照射的区域清晰聚焦，开始拍摄，对典型流化床气固两相流流场的流动特性，包括颗粒团、固相颗粒环核流动和颗粒旋转，进行可视化；对拍摄到的图像进行回放检验，图像质量若不好，重新调整镜头参数，再次拍摄，然后存入计算机；实验完成后，依次关闭激光、高速摄影设备和冷态循环流化床风机，小心地收拾好高速摄影设备，并打扫清理实验台。