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《武汉理工大学》 2011年
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定容燃烧弹实验数据处理技术的研究

刘磊  
【摘要】:本文围绕定容燃烧弹实验数据处理方法及技术研究的主题。针对定容燃烧弹在每次实验的过程中都会通过高速纹影装置产生大量的图像数据,如果依赖人工方法处理海量数据耗时巨大十分繁琐,故提出利用计算机处理实验数据。 本文对定容燃烧弹实验图像处理技术及边缘检测火焰半径提取算法进行了研究。对球形火焰理论进行了简单介绍。同时比较了Robert, Sobel, Prewitt, Laplacian, Canny等五种边缘检测算子对高速纹影火焰图片的检测效果。此外,本文提出利用C-均值聚类-射线定弧组合法对定容燃烧弹实验图像火焰半径进行提取,同时将其处理的图像结果与射线定弧法,C-均值聚类圆弧检测法,Hough变换算法处理的图像结果进行了对比研究。 对容弹实验数据处理技术及其实现方法进行了研究,编写了定容燃烧弹实验数据处理程序Flame detect (FMC)。详细描述了FMC比例尺确定方法,处理结果显示区燃烧学参数的数学模型及计算方法,图像处理操作区、处理图片显示区与参数设置区的功能及实现。同时本文还对FMC与商业软件Photoshop处理的容弹图片比较研究,研究结果表明FMC软件与Photoshop软件处理结果相同率为70%,相对误差在一个像素以内几率为25%;相对误差为两个像素几率为5%。此外,本文还实现了对512×512像素与786×768像素图片的兼容处理,实现了对不同分辨度与不同图像特征图片的处理。最后,本文将定容燃烧弹实验数据处理程序应用到实际定容燃烧弹实验数据处理中,对氢气比例为80%的乙醇—氢气混合气的层流燃烧容弹实验数据的进行了处理,分析了FMC误差产生原因。 讨论了基于Fluent的已燃气和未燃气体密度比Pb/Pu算法。介绍了Fluent软件的预混燃烧数学模型。利用GAMBIT软件对容弹腔体进行了网格划分。对Quad-Map Quad-Pave Tri-Pave三种不同网格划分机理进行了比较研究。建立了氢气容弹内预混燃烧Fluent模型。利用FLUENT瞬态动网格模拟氢气燃烧动画过程并求解ρb/ρ并进行了模拟结果及误差分析。
【学位授予单位】:武汉理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TP274

【参考文献】
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