利用高速摄像机记录固体颗粒运动轨迹

粉体流换热器-qiujie

特点
具有高换热效率、结构紧凑、耐磨性能好、操作稳定等优点，广泛应用于化工、冶金、制药等领域。
工作原理
原理
粉体流换热器利用固体颗粒、粉末等在流动过程中与换热面进行热交换，通过颗粒、粉末之间的相互碰撞和摩擦，以及颗粒、粉末与换热面之间的对流和传导作用实现热量传递。
过程
粉体流在换热器内流动，通过与高温或低温换热面接触，吸收或释放热量，从而实现物料的加热或冷却。
02
它能够处理大量的粉体物料，实现高效、连续的换热过程，提高生产效率和产品质量。
实验研究
粉体流换热器在实验研究中也有广泛应用，如燃烧实验、化学反应动力学研究、热物理性质测定等。
通过实验研究，可以深入了解粉体流换热器的换热性能和流动特性，为工业应用提供理论支持和技术指导。
优缺点分析
粉体流换热器的优点包括高效、连续、可处理大量粉体物料等。
06
粉体流换热器的实际案例分析
应用案例一：某化工厂的粉体流换热器改造
改造背景
某化工厂原有的换热器效率低下，不能满足生产需求，需要进行改造。
改造方案
采用粉体流换热器，通过优化设计，提高换热效率和设备稳定性。
改造效果
改造后，换热效率得到显著提升，设备运行稳定，减少了维护成本和生产中断的风险。
应用案例二
系统背景
某钢铁企业具有大量的余热资源，为了提高能源利用效率和降低生产成本，需要进行余热回收。
系统方案
采用粉体流换热器作为余热回收的关键设备，通过高效回收余热，降低能耗。
系统效果
系统投运后，余热回收效率得到显著提升，为企业节约了大量的能源成本，同时也减少了环境污染。
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高速摄像技术在物理实验中的应用方法

高速摄像技术在物理实验中的应用方法高速摄像技术是一种在短时间内连续拍摄许多图像的技术，它能够显示出肉眼无法察觉的细微动态。

因此，在物理实验中，高速摄像技术的应用是非常有价值的。

首先，高速摄像技术在物理实验中的应用之一是观察快速运动的过程。

在传统的实验观察中，快速运动的过程往往是一闪而过的，人眼难以捕捉到细节。

然而，高速摄像技术的引入使得我们能够以每秒数千帧的频率记录下物体的运动轨迹，从而提供了高精度的数据。

例如，在研究球体在斜面上的滚动时，高速摄像技术可以清晰地显示出球体的加速度和滚动路径，帮助我们更好地理解物体的运动规律。

除了快速运动的观察，高速摄像技术还可以用于分析物体的形变过程。

在一些实验中，物体会受到外力的作用而发生形变，例如拉伸、扭曲等等。

传统的观察方法无法记录下形变的微小细节，而高速摄像技术可以对形变过程进行连续摄像，捕捉到物体的变形过程。

这可以帮助我们研究物体的弹性、塑性特性。

例如，在材料力学实验中，高速摄像技术可以精确记录下材料的断裂过程和断口的形态，从而为研究材料的断裂机制提供重要的数据。

此外，高速摄像技术还可以应用于研究液体或气体的流动。

在传统的观察方法中，往往只能看到流体的整体运动情况，无法揭示细节。

然而，高速摄像技术可以以较高的帧率记录下液体或气体的流动图像，从而可以更准确地分析流体的各个位置的速度和压力变化。

这对于研究流体动力学、湍流、惯性、表面张力等问题非常重要。

例如，在研究瀑布流动时，高速摄像技术可以清晰地显示出瀑布不同部分的流速和流态变化，帮助我们理解瀑布形成的原理。

此外，高速摄像技术在物理实验中还可以用于记录精细微观过程。

例如，在光学实验中，通过使用高速摄像技术，我们可以观察到光的传播、折射、干涉等现象，从而深入理解光的波动性质。

在颗粒物理学实验中，高速摄像技术可以记录下粒子的运动轨迹，帮助我们研究微观颗粒的物理性质和相互作用。

综上所述，高速摄像技术在物理实验中的应用是非常广泛的。

旋转水流中固体颗粒受差异旋转惯性力的试验

第３６卷第２期 Βιβλιοθήκη ２０１４年２月人
民黄
河
Ｖｏ１．３６．Ｎｏ．２Ｆｅｂ．，２０１４
ＹＥＬＬ０ＷＲＩＶＥＲ
【水利水电工程】
旋转水流中固体颗粒受差异旋转惯性力的试验
马明祥，牧振伟
（新疆农业大学水利与土木工程学院，新疆乌鲁木齐８３００５２）
ｒａｄｉａｌｔｏｔｈｅｕｎｉｖｅｒｓｌｉａｔｙａｎｄｒｅｇｕｌａｉｒｔｙｏｆｔｈｅｈｅａｔｒｍｏｖｅｍｅｎｔｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎ．Ｔｈｅｓｔｕｄｉｅｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｉｎｔｈｅｒｏｔａｔｉｏｎｌａｉｎｅｒｔｉａｆｏｒｃｅａｎｄｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｉｎｔｈｅｌｏｗ— ｓｐｅｅｄｒｏｔａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｄｉｓｃ－ｌｉｑｕｉｄｌｏｆｗｉｎａｓｉｎｇｌｅｐａｒｔｉｃｌｅｍｏｖｅｍｅｎｔｓｕｆｆｅｒｅｄｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｒｅｍｕｃｈｌａｒｇｅｒｔｈａｎｔｈｅｓｏｌｉｄ－ｐｈａｓｅｐａｒ－ｔｉｃｌｅｓａｆｆｅｃｔｅｄｂｙｃｅｎｔｉｆｒｕｇｌａｆｏｒｃｅａｎｄｆａｌｓｅｍａｓｓｆｏｒｃｅｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｒｏｔａｔｉｎｇｃｙｌｉｎｄｅｒ；ｓｏｌｉｄｐｈａｓｅｐａｒｔｉｃｌｅｓ；ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓｉｎｒｏｔａｔｉｏｎａｌｍｏｔｉｏｎ；ｉｎｅｔｉｒａｆｏｒｃｅ；ｔｈｅｃｅｎｔｉｐｒｅｔａｌｍｏｖｅｍｅｎｔ

颗粒流动性能的研究

颗粒流动性能的研究颗粒流动性能是指颗粒在空间中流动时所呈现出的物理性质和动力学行为。

研究颗粒流动性能，对于优化实际工程中颗粒的运输、储存和处理等方面具有非常重要的意义。

本文介绍颗粒流动性能的相关研究内容和实验方法，并探讨其中的局限性和未来发展方向。

一、颗粒流动性能的研究内容颗粒流动的性能与颗粒的物理性质、颗粒间相互作用力以及流动环境等因素息息相关。

因此，颗粒流动性能的研究涉及到以下内容：1. 颗粒运动规律颗粒运动规律是颗粒流动性能中最基础的研究内容，它包括颗粒的运动速度、方向、轨迹以及撞击等方面。

研究颗粒运动规律可以揭示颗粒运动的本质，为进一步深入研究其他颗粒流动性能提供基础。

2. 颗粒流动模式颗粒流动模式是指颗粒在不同流动环境下呈现出的流动形态。

例如，在均匀流中，颗粒流动呈现出漂流和层流两种模式；在射流中，颗粒的运动呈现出轴向和径向两种模式。

研究颗粒流动模式可以揭示颗粒流动的复杂性质，为优化颗粒运输、储存和处理提供重要指导。

3. 颗粒流动趋势颗粒流动趋势是指不同颗粒在流动过程中的运动规律和性质。

不同颗粒的物理性质和相互作用力的不同，会导致它们在流动中呈现出不同的趋势，如流速、流动难度、流动轨迹等。

研究颗粒流动趋势可以揭示不同颗粒的相互作用机制和流动规律，为优化颗粒输送、储存和处理过程提供指导。

二、颗粒流动性能的实验方法在研究颗粒流动性能时，需要进行一系列实验以获取实验数据和分析结果。

常见的颗粒流动性能实验方法包括：1. 离散元法离散元法是一种解决颗粒流动问题的数值模拟方法。

它将颗粒看作一个个离散的质点，通过计算颗粒之间和颗粒与容器之间的相互作用力和运动轨迹，来模拟颗粒的流动行为。

离散元法适用于大规模颗粒流动问题的数值计算，因此被广泛应用于颗粒制造、化工、建筑等领域。

2. 颗粒跟踪实验颗粒跟踪实验是通过高速摄像机记录颗粒运动图像，来获得颗粒的运动轨迹和速度等数据。

通过颗粒跟踪实验，可以在真实颗粒流动中直接获取颗粒的运动规律和性质，分析颗粒流动趋势和模式，并验证数值模拟结果的准确性。

高速摄像头的动作原理

高速摄像头的动作原理
高速摄像头的动作原理主要是利用快速的成像速度来捕捉高速运动的物体。

在工作时，高速摄像头会将物体运动轨迹分为若干个瞬间，以每秒数万次的速度拍摄物体运动时刻的图像，然后通过软件处理将这些图像连成视频，从而展现出物体的高速运动轨迹。

在实际设计中，高速摄像机使用高速的快门技术来实现高速成像，并且采用高分辨率低噪声的图像传感器，使拍摄到的图像更加清晰、准确。

同时，为了减少曝光时间，高速摄像机通常配备了高功率的光源，在短时间内提供足够的光线来拍摄物体。

除此之外，高速摄像机还可使用不同的工作方式，例如流水线扫描，其工作原理是将原始图像分成若干个水平的带状区域，并依次扫描每一行以实现高速成像。

另外，多摄像机阵列技术也可用于实现高速拍摄，并能够在多个角度同时捕捉物体的运动轨迹。

piv实验报告

piv实验报告PIV实验报告引言：PIV（Particle Image Velocimetry）是一种用于测量流体中速度场的非侵入式实验技术。

通过投射激光束照亮流体中的颗粒，再通过高速摄像机捕捉颗粒的运动轨迹，从而得到流体的速度分布。

本实验旨在通过PIV技术研究流体的流动特性，探索其在工程领域的应用。

实验装置：实验装置由激光器、光学系统、流体容器、高速摄像机和数据处理系统组成。

激光器产生一束高能激光束，通过光学系统聚焦到流体容器中的感兴趣区域。

高速摄像机以高帧率连续拍摄流体中颗粒的运动轨迹，并将图像传输至数据处理系统进行后续分析。

实验步骤：1. 准备工作：清洁实验装置，确保光学系统无尘，流体容器无杂质。

2. 调试激光器：调整激光器的功率和聚焦点，使其能够提供足够的照明强度。

3. 准备流体：选择适当的流体，并在容器中注入。

确保流体的温度和浓度符合实验要求。

4. 设置摄像机参数：根据实验需求，设置摄像机的曝光时间、帧率和分辨率。

5. 拍摄图像：将摄像机对准感兴趣区域，开始连续拍摄图像。

6. 数据处理：将图像传输至数据处理系统，使用PIV软件对图像进行处理，得到速度场分布。

实验结果：通过对实验数据的处理和分析，我们得到了流体中的速度场分布图。

在流体容器中，我们观察到了流体的流动特性，并得到了以下结论：1. 流速分布：在流体中心区域，流速较快，流速逐渐减小，形成速度梯度。

这与流体在管道中的流动规律相符。

2. 湍流现象：在某些区域，我们观察到了湍流现象，即流体的速度变化非常剧烈，形成涡旋。

湍流现象对于工程领域的流体控制和能量转换具有重要意义。

3. 边界层：在流体与固体壁面接触的区域，我们发现了边界层的存在。

边界层是流体流动的特殊区域，对于流体的传热和质量传递起着重要作用。

实验讨论：通过PIV实验，我们成功地研究了流体的流动特性，并得到了流体的速度场分布。

这对于理解流体力学、优化工程设计以及解决流体相关问题具有重要意义。

分子平均运动速度

分子平均运动速度一、引言分子运动的速度是一个涉及分子物理学、化学和工程学等多个学科的重要概念。

它描述了分子在气体、液体或固体中的移动速度，揭示了分子的运动特性。

分子平均运动速度作为这一概念的核心，对于理解物质的热力学、传热和传质等过程至关重要。

本文将对分子平均运动速度的概念、影响因素、实验研究方法及其应用领域进行详细的探讨。

二、分子平均运动速度的定义分子平均运动速度是指在某一温度和压力下，单个分子在连续两次碰撞之间所移动的平均距离与所用的时间的比值。

这个速度通常以米每秒（m/s）为单位进行测量。

在理想气体中，分子平均运动速度与分子的动能和分子质量有关，其计算公式为：v=√(8kT/πm)，其中k是玻尔兹曼常数，T是绝对温度，m是分子质量。

三、分子平均运动速度的影响因素分子平均运动速度受到多种因素的影响。

以下是一些主要的影响因素：1.温度：随着温度的升高，分子的平均动能增大，因此其平均运动速度也会相应增大。

2.分子质量：较轻的分子具有较大的动能，因此它们的平均运动速度通常更快。

相反，较重的分子具有较小的平均运动速度。

3.压力：在较高的压力下，分子间的碰撞频率增加，这可能会影响分子的平均运动速度。

4.分子间的相互作用：分子间的相互作用力，如范德华力、氢键等，也会影响分子的平均运动速度。

5.分子的扩散系数：扩散系数决定了分子在介质中的迁移能力，它与分子的平均运动速度密切相关。

四、实验研究与观测方法为了实际测量分子平均运动速度，研究者们采用了多种实验技术和观测方法。

以下是一些常用的方法：1.分子束实验：通过将一束单一种类的分子射入真空室，并观察这些分子的飞行路径和速度分布，可以测量分子的平均运动速度。

这种方法可以提供关于分子速度的详细信息。

2.粒子图像速度场仪（PIV）：这是一种用于测量流体中粒子速度的激光诊断技术。

通过将小颗粒散布在流体中并使用高速摄像机记录它们的运动轨迹，可以测量流体的流速和分子的平均运动速度。

经典力学实验中的粒子运动轨迹观测和分析技巧

经典力学实验中的粒子运动轨迹观测和分析技巧经典力学是物理学中最为基础的一个分支，研究物质的运动规律和力的作用关系。

在经典力学实验中，观测和分析粒子的运动轨迹是非常重要的一环。

本文将介绍一些常用的实验技巧，帮助读者更好地进行粒子运动轨迹的观测和分析。

首先，我们来谈谈实验中常用的轨迹观测仪器。

其中最常见的就是光学显微镜。

通过显微镜观察样品上的粒子运动轨迹，我们可以得到非常精确的测量结果。

如果样品中的粒子数量较少，可以使用高倍率的显微镜放大观察，这样可以更清晰地看到粒子的轨迹。

如果样品中的粒子较多，可以使用低倍率的显微镜，将目光放置在整个样品上，观察不同粒子的运动情况。

另外一个常用的观测仪器是摄像机。

通过将样品放置在显微镜下，并将显微镜与摄像机连接，我们可以用摄像机记录下实时的粒子运动轨迹。

这样的方法非常适合于那些需要长时间观察的实验，例如溶液中的晶体生长过程。

通过回放摄像机拍摄的视频，我们可以反复观察和分析粒子的轨迹，进一步了解其运动规律。

在进行粒子运动轨迹观测时，我们需要注意一些实验技巧。

首先，实验环境的控制非常重要。

确保实验室的温度、气压和湿度等参数保持稳定，可以减少外界环境对实验结果的干扰。

其次，样品的准备也要十分注意。

确保样品表面的平整度，并避免样品表面存在杂质和污染物，这样可以使粒子的运动更加准确可靠。

此外，在显微镜观察时，调节显微镜的焦距和角度，可以得到更清晰的观测效果。

在观测到粒子的运动轨迹之后，我们需要对其进行进一步的分析。

首先，在观测到的轨迹中，我们可以注意到一些常见的运动模式。

例如，直线运动、曲线运动、周期性往复运动等等。

通过观察和记录这些运动模式，我们可以初步了解粒子所受的力和其运动规律之间的关系。

其次，在记录轨迹的同时，我们可以测量粒子在不同时间点的位置坐标。

通过绘制位置-时间图，我们可以得到粒子的速度和加速度等运动参数。

进一步地，我们可以对这些参数进行统计和分析，得到更加精确的结果。

粒子图像测速技术的研究与应用

粒子图像测速技术的研究与应用随着科技的发展，测量粒子和流体速度的需求越来越多，而粒子图像测速技术（Particle Image Velocimetry，PIV）作为一种全息、非接触、全场测量流体速度和颗粒运动的高速精密测量方法得到了广泛的应用。

一、粒子图像测速技术的原理和方法PIV技术基于成像法，利用高速摄像机记录流体中荧光微粒的运动图像，并通过处理荧光微粒的运动轨迹获得流体速度分布。

整个测量过程被分为两个步骤：荧光微粒标记和图像处理。

荧光微粒标记可以使用洛伦兹荧光微粒、纳米颗粒或者钴青天然磁性微粒等，这些微粒被注入到流体中并随之运动，拍摄到的图像经过处理后可得到流体速度平均值和方向。

图像处理可以采用相关方法、互相关法、小波变换等不同的算法，通过处理得到流体速度分布、涡量场和剪切应力等大量的物理量，并可以得到不同时间段内的流体运动轨迹等信息。

二、 PIV技术在流体力学和气象学中的应用PIV技术作为一种高速精密测量方法，在流体动力学和气象学领域得到了广泛的应用，具体有以下几个方面。

1. 流体动力学仿真与实验流体动力学是研究流体运动规律、流体力学特性以及流体与固体或流体与液体交互作用的学科。

PIV技术可用于流场定量表征、流体运动分析和涡旋识别等方面，尤其适用于分析颗粒物在流体中的运动行为。

同时，流体动力学仿真也可用PIV技术验证和修正模型。

2. 气象学观测PIV技术可以有效地研究大气速度、潜热通量等气象学参数，对气象、环境、应急预警等领域有着重要的应用价值。

3. 环境污染监测流体动力学方法可用于水流速度、水流压力的测量、以及水中污染物浓度和扩散规律的研究。

PIV技术可以准确地测量水流中的污染物流量、污染物分布情况和扩散规律，为环境污染监测提供了一种全新的手段。

三、 PIV技术的应用展望近年来，人们对PIV技术的应用发展提出了更高要求，需要能够更加精确、快速、实用和多样化地完成测量。

在此基础上，未来可望有以下方向的发展：1. 超高速PIV技术随着科技发展，各个领域对流体速度测量的需求不断增加，比如高速列车、飞行器等高速运动物体，需要测量的速度更高。

基于高速摄像法的斜槽颗粒流运动特性研究

基于高速摄像法的斜槽颗粒流运动特性研究作者：陈明道张法星曲景学李世城来源：《珠江水运》2019年第05期摘要：颗粒运动在自然界中是一种复杂的现象，运动形式复杂、运动轨迹难以捉摸。

而颗粒运动轨迹及其运动速度变化规律对坡面地质灾害防治具有重大的意义。

模型试验作为揭示实体特征规律的重要手段，能够方便、有效的对现象进行分析研究从而解决实际问题。

本次研究开展室内物理模型试验，研究了斜槽坡度（5°、7°、10°、13°）和颗粒体系大小对颗粒运动特性的影响。

实验利用高速摄像机拍摄颗粒运动过程，捕捉颗粒瞬间运动状态，利用数字图像处理技术，分析颗粒运动状态。

关键词：颗粒运动灾害防治斜槽坡度高速摄像图像处理技术1.引言我国是一个地质灾害频发的国家，截至2015年底，全国有地质灾害隐患点288525处，其中崩塌67478处，滑坡148214处，泥石流31687处，共威胁1891万人和4431亿元财产的安全。

而这些地质灾害与颗粒流运动不无关系。

因此对颗粒运动力学机制的研究，解释地质灾害的致灾机理显得尤为迫切和重要。

而随着信息技术和近代光学技术的迅速发展，高速摄像法成了研究颗粒运动规律的一种新手段。

在高速摄影应用方面，胡春宏利用高速摄影技术对颗粒运动进行拍摄，获取大量颗粒的运动轨迹、运动参数。

王兴奎利用图像处理技术对河工模型试验流场进行测量，测得流场表面速度大小。

许琳娟认为利用图像处理技术提取密集颗粒运动参数时，阈值的选取是关键。

颗粒在斜面上的流动，以斜槽流研究最为广泛。

Savage认为颗粒在斜槽上的流动受斜槽倾角以及颗粒体系大小（颗粒在斜槽上的高度）的影响。

周英研究了粗糙边界和通道宽度对颗粒流体积分布影响，认为颗粒运动受剪切力的作用而导致通道横向颗粒流密度分布的变化。

本文进行光滑坡面均质颗粒流斜槽试验，通过图像处理获取颗粒运动相关数据，提出顆粒运动机理研究新思路，为后来学者开展颗粒流研究提供理论指导和实验经验。

三维高速实验方法

三维高速实验方法通常指的是在三维空间中进行的高速动态测量和分析技术。

这类方法广泛应用于各种领域，包括材料科学、流体力学、生物医学工程等。

下面将介绍几种常用的三维高速实验方法：1. **三维粒子图像测速（3D-PIV）**：-原理：利用激光片光源照亮流场中的示踪粒子，并通过高速相机捕捉粒子在不同时刻的图像。

-应用：测量流体的速度场和速度梯度，尤其在流体力学实验中得到广泛应用。

-特点：非侵入性测量，能够提供全场、瞬态的三维速度信息。

2. **三维激光扫描技术**：-原理：通过激光束在物体表面进行快速扫描，捕捉物体表面的三维形貌信息。

-应用：逆向工程、文化遗产保护、建筑测量等领域。

-特点：高精度、高效率，能够快速获取物体表面的三维数据。

3. **三维高速摄像技术**：-原理：利用高速相机捕捉物体在三维空间中的运动轨迹。

-应用：生物力学、机械动力学、碰撞实验等。

-特点：能够记录物体的高速运动过程，并提供详细的三维运动数据。

4. **光学相干断层扫描（OCT）**：-原理：基于低相干干涉测量原理，通过测量光在生物组织内部不同深度的反射和干涉信号，重构组织内部的三维结构。

-应用：生物医学领域，如眼科、皮肤科、心血管系统等。

-特点：非侵入性、高分辨率，能够实时获取组织内部的三维结构信息。

5. **三维数字散斑相关方法（3D-DSCM）**：-原理：通过在物体表面制作或自然形成的散斑图案，利用数字图像处理技术测量物体表面的变形和位移。

-应用：材料力学、结构健康监测等。

-特点：适用于大变形和复杂应变场的测量，能够提供全场的三维位移和应变信息。

这些三维高速实验方法各有其特点和适用范围，在选择实验方法时，应根据具体的实验需求和研究目的进行选择。

此外，这些方法的实施通常需要专业的设备和技术支持，以确保实验结果的准确性和可靠性。

高速摄像技术在物理实验中的应用教程

高速摄像技术在物理实验中的应用教程摄影技术的快速发展使得高速摄像成为一种强大的工具，能够捕捉到肉眼无法观察到的极速运动过程。

在物理实验中，高速摄像技术的应用发挥了重要作用，方便了科学家们对各种物理现象的研究与分析。

一、简介高速摄像技术高速摄像技术是一种利用高速帧率记录快速事件的影像技术。

传统的摄像机一般在25到30帧/秒的帧率下工作，而高速摄像机能够实现超过1000帧/秒的记录速度。

高速摄像机依靠大容量存储卡，能够以较低分辨率的方式记录，以获得更高的记录速度。

高速摄像记录到的视频可以通过在计算机上放慢播放来观察快速运动中发生的诸多变化。

二、高速摄像在运动学实验中的应用高速摄像在运动学实验中发挥了至关重要的作用。

以抛射运动为例，传统的摄影技术只能捕捉到整个运动过程的若干帧照片，很难观察到每一个时刻小球的状态。

然而，通过高速摄像技术，可以将整个抛射过程以每个时刻几十帧甚至几百帧的速度记录下来，并将这些图片连续播放，可以清楚地看到小球的运动轨迹和每一帧的细节变化，从而更精确地分析抛射的角度、速度等参数。

除了抛射运动，高速摄像在碰撞运动、自由落体以及摩擦力等实验中也具有重要的应用价值。

通过高速摄像技术，可以详细观察到两个物体在碰撞瞬间的形变以及碰撞后的反弹情况，进而分析碰撞中的动能转化和守恒定律。

此外，高速摄像还可用于观察自由落体运动过程中的空气阻力对物体速度的影响，以及摩擦力对物体运动的影响。

三、高速摄像在波动实验中的应用波动实验中，高速摄像同样展现出其优势。

以水波实验为例，传统的摄影技术只能记录到波浪的静态照片，无法展现水波的波动过程。

而通过高速摄像技术，可以将波浪的波动过程以连续帧图像的方式记录下来，并能够以较低的速度播放，使研究人员更清晰地观察波浪的传播和干涉效应。

在光学实验中，高速摄像技术也发挥了重要作用。

例如，利用高速摄像记录光的偏振现象，可以清晰观察到光线的偏振振动频率和方向。

此外，高速摄像在光的干涉与衍射实验中，能够捕捉到光的干涉过程和各种干涉图案的形成过程，帮助科研人员更深入地理解光的波动性质。

流体力学中的多相流动研究

流体力学中的多相流动研究引言流体力学是研究流动物质运动规律的一门学科，而多相流动研究则是流体力学中的一个重要分支。

多相流动涉及到多种物质共同存在于同一流场中，并相互作用的过程。

多相流动现象广泛存在于工程和自然界中的诸多领域，如化工工艺中的多相反应、石油开采中的多相流体输送、气溶胶在大气中的扩散等。

因此，研究多相流动对于理解和解决实际问题具有重要意义。

本文将介绍流体力学中的多相流动研究相关的基本概念、数学模型、实验方法和数值模拟等内容。

希望通过本文的介绍，读者能够对多相流动领域有一个基本的了解，并为相关领域的研究提供参考。

1. 多相流动的基本概念多相流动是指在一个流动场中，同时存在两种或更多种物质的流动。

其中，各个物质可以是气体、液体或固体。

在多相流动中，不同相之间可能会发生相互作用，如液滴的碰撞、气泡的融合等。

多相流动中常见的几种情况包括气液两相流、气固两相流和固液两相流。

气液两相流是指气体和液体同时存在于同一流场中，并且相互作用。

在气固两相流中，气体和固体同时存在，如气体颗粒的扩散和沉降。

而固液两相流则是指液体中存在固体颗粒，如悬浮液和颗粒流。

2. 多相流动的数学模型多相流动的数学模型是用来描述多相流动过程的数学方程组。

其中，最基本的数学模型是质量守恒方程、动量守恒方程和能量守恒方程。

质量守恒方程描述了流体中物质的守恒特性，动量守恒方程描述了物质流动的力学特性，而能量守恒方程描述了物质流动时的能量变化。

在多相流动中，液体和气体通常被视为连续介质，因此可以采用连续介质力学的方法来描述其运动。

而固体颗粒通常被视为离散颗粒，需要采用颗粒动力学的方法来描述其运动。

为了综合考虑液体、气体和固体颗粒之间的相互作用，多相流动的数学模型还需要考虑额外的物理现象，如表面张力、液滴的形变等。

3. 多相流动的实验方法在研究多相流动时，实验方法是获取实际流动数据和验证数学模型的重要手段。

常见的多相流动实验方法包括颗粒图像测速法（PIV）、颗粒浓度测量法、气泡追踪法等。

颗粒相运动参数的光纤式高速摄影测量方法

引文格式：张继彬，陆勇，钟文琪，颗粒相运动参数的光纤式高速摄影测量方法［］东南大学学报：等．Ｊ．自然科学版，１，（）９０９４２２４５：１ — １．０２
［ｏ：０３６／．ｓ．０１— ５５２１．５０１ｄｉ１．９９ｊｉｎ１０００．０２０．２］ｓ
（南大学能源与环境学院，京２０９）东南１０６（南大学能源热转换及其过程测控教育部重点实验室，京２０９）东南１０６
摘要：绍了一种用于测量稠密气固两相流颗粒相运动参数的光纤式高速摄影技术原理及其装介置的构建方法．首先，将光纤内窥镜布置在流场内被卤素灯照亮的测量区域，与高速摄像机配合使用，获取颗粒群通过被测区时的运动视频，对其进行图像预处理，视频中的每帧图像清晰、并使无畸变；后，用颗粒特征识别算法提取每帧图像上颗粒的瞬时速度，然采并进行概率分布统计，得到表征颗粒流动特性的速度分布．用该测量装置对一台截面直径为２０１Ｔ、１５０ｆｎ的三利０ＵＩ高０ｌＴｌ维喷动床进行了实验研究．测量结果表明，颗粒相垂直速度的径向分布曲线可以将颗粒在喷动床轴向截面上的运动特性分为Ａ，ｃ三个区域，中Ａ区与Ｂ区的分界点是颗粒相速度为０的Ｂ，其
ａｉｌｓｃｉｎｏｐｕｅｄｃｎｂｌｓｉｅｎｏｔｒｅｐａｔｆＡ，Ｂ，ＣｃｏｄｎｏｔｅｒｄａｘａｅｔｏｆａｓｏｔｄｂｅａｅｃａｓｆｄｉｔｈｅｒｓｏｉａｃｒｉｇｔｈａｉｌｄｓｒｂｔｏｆｐａｔｃｅｐａｅａｉｅｏｉｉｔｉｕｎｏｒｉｌｈｓｘａｖｌｃｔＴｈｅｉｎｂｏｎａｙｂｅｗｅｎｐａｔＡｎｒｉｌｙ．ｅｒｇｏｕｄｒｔｅｒａｄｐａｔＢ

提升管内颗粒运动分析及稀相输送过程浓度检测

提升管内颗粒运动分析及稀相输送过程浓度检测周云龙;朱效宇;杨宁【摘要】为了研究提升管底部区域内颗粒的运动行为及浓度分布情况,采用电荷耦合(CCD)高速摄像机对提升管底部距离入风口20～30 cm轴向区域内的流动过程进行拍摄,根据流动图像对颗粒分布规律和流动结构进行了分析,并基于图像法实现了对稀相气力输送过程颗粒浓度的检测.结果显示:受送风方式的影响,在快速床阶段,颗粒在整体上呈现环核流动结构,同时在环隙区呈现左疏右密的分布形式;在节涌床和湍动床阶段,颗粒依次呈现柱塞式流动结构以及顺时针内循环流动结构.结合压差法测定的实验结果发现,图像法对稀相输送过程颗粒浓度的检测比较准确,其相对误差小于20％,且相对误差超过5％的情况只出现在表观气速相对较低的阶段.【期刊名称】《化学反应工程与工艺》【年(卷),期】2016(032)003【总页数】8页(P244-251)【关键词】提升管;流动结构;图像法;颗粒浓度;稀相输送【作者】周云龙;朱效宇;杨宁【作者单位】东北电力大学能源与动力工程学院,吉林吉林132012;东北电力大学能源与动力工程学院,吉林吉林132012;东北电力大学能源与动力工程学院,吉林吉林132012【正文语种】中文【中图分类】TK121提升管是一种借助气体介质的提升力将固体介质提升至高处的反应装置，既可以作为独立的反应器，也可以作为循环流化床的重要组成设备，在流化催化裂化、石油炼制、干燥脱硫等领域具有广泛的应用。

其中，提升管内部颗粒浓度的高低直接关系到气固两相间的传热传质速率、停留时间和磨损效应等，是一种尤为重要的过程参数［1］。

目前来看，就检测设备是否与流化介质相接触，可以将浓度检测的方法分为接触式和非接触式两大类。

接触式检测方法主要通过各种探头来拾取信号，包括光学探头、压力探头和电容探头等。

Yasui等［2］通过光学探头对流化床内浓度分布作出了定性研究。

Rhodes等［3］通过光纤浓度探头测量了提升管不同径向位置处的颗粒浓度，研究发现由于边壁效应的存在导致了颗粒沿径向存在非均匀的环核流动结构。

高速摄像技术在两相流场籽粒运动测量中的应用

Ｆｉ．１Ｔｈｒｔｉｇｆｒｃｇｅｆｓｉｍａｅｏｔａｋ
２结果与分析
２１物料籽粒运动参数的分析步骤．本试验所用的图像处理软件是高速摄像机自带的处理控制软件，首先在软件中Ｍａｕｅｅｔｅｓｒｍｎ菜单
的应用为例，绍高速摄像技术在气一介固两相流籽
粒运动测量中的应用，旨在说明当前高速摄像技术的特点及用于多相流场物料籽粒运动规律研究
ＲｐｒＦｌ（立／开一份报告文件）ｅｏｔｉ建ｅ打，然后设置坐
ｌ高速摄像系统及试验装置
１高速摄像系统．１试验用高速摄像系统主要由高速摄像机（国美
收稿日期：２０ — ３００７０—９
标原点。这些都设置完了以后就可以利用Ｍａ— ｅｓ
维普资讯
第４期
周福君等：高速摄像技术在两相流场籽粒运动测量中的应用
・３・２
帧图像上的轴和ｙ轴方向位移，可以以文本的形式打开。根据数据得到籽粒运动的轨迹见图５。
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图１第１籽粒跟踪图像幅
气力式振动输送试验台振动频率为４０・ｉ、５ｍｎｒ振幅为１ｍ５ｍ、振动底板的倾斜角度为ｌ。５。为了
增加流场中物料籽粒与背景的对比度和吸收杂乱的反射光，拍摄背景采用白色的麻面白纸。摄像机拍
摄像技术在流场测试方面的应用。一方面，由于帧记录速度低，测量仅限于低速流场，另一方面，由于籽粒像点采用人工判读，图像处理效率很低。进

循环流化床临界流化风速_概述及解释说明

循环流化床临界流化风速概述及解释说明1. 引言1.1 概述循环流化床是一种广泛应用于化工、能源、环境等领域的重要设备。

在循环流化床中，粒子以气体为介质，在床内循环运动，形成了一种特殊的流态，具有优良的传质和传热性能。

而临界流化风速则是循环流化床操作过程中的一个重要参数，它具有着至关重要的作用。

1.2 文章结构本文主要分为五个部分进行讨论。

首先，在引言部分对循环流化床临界流化风速进行概述和解释说明。

接下来，将详细介绍循环流化床基本原理以及临界流化风速的定义，以便读者对基本概念有所了解。

然后，我们将探讨该参数在实际应用中的重要性和应用领域，并提出相关应用案例和问题探讨。

接着，我们将进行实验研究与数值模拟的综合分析，通过试验设备和参数设置，并采用数值方法进行模拟验证，得出相应结果并进行深入讨论。

最后，在结论与展望部分总结全文，并指出研究中存在的不足，提出未来研究方向建议。

1.3 目的本文旨在全面综述循环流化床临界流化风速的概念、原理和应用。

通过对其测定方法与技术发展历程的解释说明，以及影响因素及其作用机理的分析，读者将能够更好地理解该参数在工程实践中的作用和意义。

此外，文章还将介绍相关实验研究与数值模拟结果，并进行分析讨论。

通过本文的阅读，读者将获得关于循环流化床临界流化风速的全面了解，并对未来的研究方向有所启示。

2. 循环流化床临界流化风速概述2.1 循环流化床基本原理循环流化床是一种特殊的粒态流体化工艺，通过将颗粒物料与气体在适当条件下混合并以环状形式循环流动，实现固液、固气之间的物质传递和能量传递。

循环流化床具有较高的传热和传质效率，广泛应用于颗粒物料的干燥、煤燃烧和催化裂化等过程中。

2.2 临界流化风速定义临界流化风速是指在不同的操作条件下，循环流化床内颗粒物料开始发生完全混动状态所需要的最小气体进口速度。

当气体进入循环流化床时，一开始会出现分层现象，即气固两相不能充分混合。

只有当气体进口速度超过临界流化风速时，床内颗粒物料才能开始展示均匀、快速而有效的混动状态。

基于高速摄影技术的物体运动轨迹识别研究

基于高速摄影技术的物体运动轨迹识别研究物体运动轨迹识别是在机器视觉领域非常重要的应用。

基于这种技术，可以识别出物体在空间中的运动轨迹，从而将其用于智能机器人、自动驾驶汽车、无人机等领域。

高速摄影技术是实现物体运动轨迹识别的一种重要手段，本文就基于高速摄影技术的物体运动轨迹识别研究进行探讨。

一、高速摄影技术高速摄影技术是指在极短时间内对运动物体进行高速摄影的技术。

其原理基于摄像机的快门速度。

一般情况下，摄像机的快门速度在1/30秒左右，这也是我们平常所见的摄像机拍照的速度。

但是在高速摄影技术中，摄像机的快门速度可以达到每秒数万次，甚至上百万次，从而可以对物体的运动轨迹进行高精度的记录和识别。

二、物体运动轨迹识别物体运动轨迹指的是物体在空间中运动所形成的轨迹。

对于机器视觉领域来说，识别物体的运动轨迹是一项重要的任务。

通过对物体运动轨迹的识别，可以实现智能机器人、自动驾驶汽车、无人机等领域的应用。

但是，物体运动轨迹的识别涉及到多个因素，包括运动速度、方向、加速度等等。

因此，需要借助高速摄影技术来进行物体运动轨迹的识别和记录。

三、高速摄影技术在物体运动轨迹识别中的应用高速摄影技术在物体运动轨迹识别中具有广泛的应用。

举例来说，在智能机器人领域，高速摄影技术可以帮助机器人更准确地识别物体的运动轨迹，从而更快地捕捉到物体；在自动驾驶汽车领域，高速摄影技术可以帮助汽车更准确地识别前方物体的运动轨迹，从而更好地规避障碍物；在无人机领域，高速摄影技术可以帮助无人机更准确地识别目标，从而更好地完成任务。

四、高速摄影技术在物体运动轨迹识别中的研究随着机器视觉领域的不断发展，高速摄影技术在物体运动轨迹识别中也得到了广泛的研究。

有学者提出了基于时间序列的物体运动轨迹识别方法，该方法通过对物体的运动轨迹进行时间序列分析，从而得到更准确的物体运动轨迹。

还有学者提出了基于深度学习的物体运动轨迹识别方法，该方法通过多层神经网络对于物体运动轨迹进行学习，从而得到更准确的物体运动轨迹。

广东省揭阳市2024高三冲刺(高考物理)人教版摸底(自测卷)完整试卷

广东省揭阳市2024高三冲刺（高考物理）人教版摸底(自测卷)完整试卷一、单项选择题（本题包含8小题，每小题4分，共32分。

在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）(共8题)第(1)题2021年12月20日，国家科技重大专项——华能石岛湾高温气冷堆核电站示范工程1号反应堆首次并网成功，我国实现了高温气冷堆核电技术的“中国引领”。

核电站内核反应的产物是多样的，其中一种核反应方程是，产物X和的比结合能分别为、，下列说法正确的是（）A．比X更稳定B．X的结合能比的结合能大C．X的质子数比中子数多D．该反应是核聚变反应第(2)题如图所示，高速摄像机记录了一名魔术师的发牌过程，虚线是飞出的扑克牌的运动轨迹。

则扑克牌在图示位置所受合力F与速度v的方向关系正确的是（）A．B．C．D．第(3)题如图所示，将小砝码置于水平桌面上的薄纸板上，用向右的水平拉力F 将纸板迅速抽出，砝码最后停在桌面上。

若增加F 的大小，则砝码（）A．与纸板之间的摩擦力增大B．在纸板上运动的时间减小C．相对于桌面运动的距离增大D．相对于桌面运动的距离不变第(4)题宇宙射线进入地球大气层时，与大气作用会产生中子，中子撞击大气中的粒子X引发核反应产生粒子Y，核反应方程为；Y具有放射性，能够自发地进行衰变而变成X，核反应方程为，则其中Z为（）A．质子B．粒子C．中子D．电子第(5)题2023年5月，世界现役运输能力最大的货运飞船天舟六号，携带约5800kg的物资进入距离地面约400km（小于地球同步卫星与地面的距离）的轨道，顺利对接中国空间站后近似做匀速圆周运动。

对接后，这批物资（）A．质量比静止在地面上时小B．所受合力比静止在地面上时小C．所受地球引力比静止在地面上时大D．做圆周运动的角速度大小比地球自转角速度大第(6)题2023年8月10日，我国首颗以人工智能载荷为核心、具备智能操作系统的智能应急卫星“地卫智能应急一号”在酒泉卫星发射中心成功发射并进入预定轨道，它标志着许多智能应用能够直接在卫星上实现。