Abstract
測量技術之應用與發展為雙相流及沸騰熱傳基礎研究中十分重要的課題。本研究欲更新傳統照相量測方法，而採2用影像處理（inage processing ）技術分析氣泡流中氣泡大小、空泡分率及雙相介面面積等重要設計參數。雙相流影像處處理技術係植基於傳統測量法之“攝影觀察法”，但將此法之優點保留，而以高科技數位化自動技術結合先進電腦功能，改進攝影觀察法原有缺點。本論文運用之影像處理技術主要為劃分法“thresholding），用以分離氣泡和背景。對於所使用之Tsai和Otsu兩種自動全域劃分技術作不同處理範圍、不同氣泡亮度之初步測試評估，所得結論為Otsu法較合乎本實驗情況使用，並能處理較大面積；配以Tasi法處理結果為參考，即可得良好劃分結果。此外，為自動計劃分散氣泡數目及記錄其各項參數，尚利用影像處理特性，發展成功氣泡計數程式，可增進影像處理測量之自動化。本論文以實驗水槽中產生之二度空間氣泡流，亦即固定孔洞之脫離氣泡，使用所發展之影像處理測量法分辨個別氣泡且量測其體積。並以人為操作之數位板測量以對照影像處理結果。本實驗共處理四種不同氣流量之氣泡流影像，各以刪脫離之形體單純氣泡作為可靠之體積值供比對。上升氣泡以經觀察合理之扁圓橢球（oblate ellipsoid）模式模擬，並據以數學推導式修正橫切積分影像處理計算結果。實驗結果顯示，剛脫離孔洞之氣泡形體單純，以橫切積分所求得體積值標準差很小，故可視其為可靠可比對氣泡體積。以人為判斷操作的數位板量測確實能得到比影像處理量測更準確之結果，而經修正的影像處理測量，其誤差亦在百分之十五以下，顯示影像處理法確實為一可用且具發展潛力之測量工具。