气液两相流广泛存在于能源、化工、动力、冶金、航天和核工业等领域,对气液两相流的流动结构及特征参数的研究,有助于指导工业实践,对提高生产效益具有重要意义。随着社会发展和科技进步,传统测量方法逐渐无法满足气液两相流应用需要,对气液两相流的测量及研究进行更深入探索十分必要。本文在高速摄影法的基础上,采用基于激光扫描的流场三维可视化方法,实现对密集气液泡状流的流场结构重建与流动参数测量。根据激光扫描原理建立密集泡状流的三维测量系统,针对流场扫描切片图像特点,采用图像处理算法对三维可视化进行优化,重建流场的三维结构并实现对空隙率参数的测量。具体工作包括以下内容:1、针对密集气液泡状流测量存在的难点,基于激光扫描方式建立三维测量系统。对扫描原理及数学模型进行分析,结合三维重建的要求设计合理的扫描参数,实现测量系统的搭建。2、对扫描切片的层间偏移进行分析,根据理论计算与切片图像对比,设计合理补偿量对切片位置进行修正,以实现特征区域的准确对齐,保证三维重建的可靠性。3、对扫描重复曝光进行优化,根据多切片图像的灰度分布特点采用二阶微分平均算子卷积,保留切片图像的有效特征,去除冗余的重复曝光信息,从而有效降低流场结构的畸变。4、通过实验重建密集泡状流的流场三维结构,对空隙率参数进行测量,验证测量结果的准确性,并分析空隙率在流场不同方向及区域内的分布情况。