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论文类型：期刊论文

发表时间：2018-09-21

发表刊物：化工学报

卷号：69

期号：z1

页面范围：26-33

ISSN号：0438-1157

关键字：多孔介质;模型;孔隙网络;中轴;算法

摘要：应用三维重构技术建立介尺度下的多孔介质孔隙网络模型是分析多孔介质内流体流动与传热传质过程的基础,其中孔隙网络中轴的提取是三维重构的关键环节.在提取中轴的细化算法中,简单点集合细化方法具有准确、可并行的特点,但较少应用于多孔介质的结构分析.基于简单点集合细化方法中的完全并行细化算法,建立了一种面向多孔介质的孔隙网络中轴提取方法,包含图像处理、重构矩阵生成、逐层标记、并行细化四个主要步骤.以计算机生成的230个典型的有序多孔介质模型及1个活性炭堆积试样重构模型为研究对象,应用本方法获得了与研究对象的孔隙空间具有拓扑等价性的孔隙网络中轴,快速准确地计算了孔隙半径,利用中轴形态与孔隙半径计算孔隙占据的空间大小与实际体积比较,发现研究对象的孔隙体积计算值相对误差最终稳定在6％以下.结果表明,由本方法获得的中轴反映了孔隙空间的几何形状、减小了孔隙与固体界面处不规则变化的干扰,可用于多孔介质孔隙结构的无损定量分析及孔隙网络建模.