氣液兩相流動廣泛存在于工業生產過程中,如蒸發器、冷凝器及核反應堆冷卻器等換熱設備中。含氣率表征了兩相流動過程中氣相的空間分布特性,對確定流型和兩相流其他參數有重要作用。迄今,如輻射線技術、激光多普勒技術、超聲技術、光纖技術、流動成像技術和電容層析成像技術術已經在氣液兩相流參數檢測領域有所應用。但這些方法測量的數據多為單點、定常或時均值,不能測量整個流動斷面上的瞬時含氣率分布.
但這些方法測量的數據多為單點、定常或時均值,不能測量整個流動斷面上的瞬時含氣率分布.近年來隨著高速攝像技術的飛速發展,數字圖像處理作為一種現代化信息處理技術已被大大量用于兩相流的實驗研究中,該測量法具有直觀可見測量精度高的特點,又是非接觸測量,直觀可見測量精度高的特點又是非接觸測量并且可以觀察流體的瞬態變化,已成為兩相流相流流型識別和參數測量的一種重要方法.
將高速攝像機應用到管束間氣液兩相流動含氣率的檢測并研究其分布特性。采用千眼狼高速攝像機拍攝管束間氣液兩相流動的流型圖像,利用高速攝像機對流型圖像進行灰度增強、二值化、邊緣檢測等處理,然后計算出兩相流動不同時刻的含氣率。實驗結果表明,該方法能夠滿足測量要求,可以用于管束間兩相流動參數的檢測。將2種管束的含氣率值與模型預測結果比較,發現Feenstra模型和Dowlati模型能較好地預測含氣率。比較管束不同方向的含氣率分布特性,發現壁面位置含氣率低,管束中心含氣率高。