兰 天, 孔令真, 陈家庆, 王奎升,*

(1. 北京化工大学 机电工程学院, 北京 100029; 2. 北京石油化工学院 机械工程学院, 北京 102617; 3. 深水油气管线关键技术与装备北京市重点实验室, 北京 102617)

0 引 言

液体射流注入横向运动气流是一种常见的气液雾化混合方法，在超燃冲压发动机[1]、农用喷雾器[2]和新型管式气液接触吸收器[3]中得到了广泛应用。液体射流柱在横向运动气流作用下经历弯曲、断裂以及破碎等过程，最终雾化成粒径更小的液滴群分布于来流气相中。由于不同工况下射流弯曲轨迹不同，所形成的雾化液滴群在射流方向上的粒径大小和分布存在差异，这将在很大程度上影响气液两相的接触比表面积，进而影响气液两相的混合效果[4]。

针对横向运动气流中的射流弯曲轨迹特征及其影响因素，国内外学者采用脉冲阴影、高速摄像等测量方法开展了一系列可视化实验研究[5-6]，但这些测量方法在原始图像采集过程中都存在一些问题，例如部分射流区域“高亮”、图像背景嘈杂、射流柱边界拍摄不清晰等，进而对图像后处理时射流轨迹的提取带来很大挑战，因此，需要对采集到的射流破碎图像进行处理，以获得更为准确的液体射流轨迹。Song等[7]采用一种简单的阈值分割方法从高速摄像的原始图像中提取射流轨迹，由于阈值选择存在主观判断，提取结果不能很好地切合射流柱轨迹轮廓。刘静[8]采用Photoshop和Origin软件提取射流纹影图像边界线，在处理大量实验图像时具有很大难度。……