is Íslenska en English

Lokaverkefni (Meistara)

Háskólinn í Reykjavík > Tæknisvið / School of Technology > MPM/MSc Verkfræðideild / Department of Engineering >

Vinsamlegast notið þetta auðkenni þegar þið vitnið til verksins eða tengið í það: http://hdl.handle.net/1946/37524

Titill: 
  • Titill er á ensku Image processing for optical thermal measurements based on thermochromic liquid crystals in turbulent flow
  • Myndvinnsla á sjónrænum hitamælingum í iðustreymi með notkun thermochromic liquid kristalla
Námsstig: 
  • Meistara
Leiðbeinandi: 
Útdráttur: 
  • Útdráttur er á ensku

    The main objective of this thesis is to develop an image processing algorithm for optical temperature detection for experimental turbulence research. The detection method takes
    advantage of the color refraction of thermochromic liquid crystals (TLC). These crystals emit color of different wavelengths within the visible spectrum and are correlated with their temperature when subjected to white light. Images are filtered using the HSV representation of images, and a calibration algorithm associates temperature values to hue (H) values. Using the calibration, an algorithm determines the temperature at various locations in the image. Two data sets are used to validate the results; images from a Rayleigh–Bénard convection (RBC) experiment and figures of constructed velocity fields. The temperature of various points in the RBC images are determined using the algorithm. The resulting temperature values correspond with the surrounding fluid color in relation to the calibration images. A temperature field of the imported image is constructed, which shows that the temperatures are in a valid range and mimics the corresponding images correctly. To further test the algorithm, data obtained from an online database are used to create velocity field images. The images are then reconstructed using the algorithm, and the resulting figures resemble the original figure well, varying between methods. A second objective of the thesis is the design and work towards the implementation of a part of a Rayleigh-Bénard flow facility, and a calibration facility for the temperature detection systems. For this part, extensive analysis of various design requirements for such facilities have been done, and finalized designs are presented.

  • Megin markmið þessa verkefnis er að þróa myndvinnslu algrím sem greinir hitastig vökva í iðustreymi. Algrímið nýtir ljósbrot frá thermochromic liquid kristöllum sem, þegar upplýstir með hvítu ljósu, gefa frá sér lit með mismunandi bylgjulengd innan sýnilega litrófsins í tengslum við hitastig þeirra. Algrímið litsíar myndir með HSV litakerfi og kvörðunaralgrím notar síuðu myndirnar til að tengja gildi hitastigs og litblæs. Kvörðunin er notuð til að ákvarða hitastig vökvans á mismunandi stöðum á myndum. Tvenn sett af gögnum eru notuð til að sannreyna niðustöður; myndir sem sýna Rayleigh–Bénard streymi í vökva og endurgerðar myndir af hraðasviði. Hitastig í mismunandi punktum er ákvarðað með algríminu, og sýna niðurstöðurnar hitastig í samræmi við litblæ vökvans sem punktarnir eru staðsettir í. Hitastig í öllum pixlum er ákvarðað og hitasvið útbúið fyrir allar aðgengilegar
    myndir. Hitasviðin sýna hitastig vökvans á gildu sviði og endurspegla þau myndirnar vel. Frekari prófanir eru gerðar á algríminu með hraðasviðsmyndum, fengnum frá vefgagnasafni.
    Hraðasviðsmyndirnar eru endurgerðar með algríminu, og líkjast niðurstöðurnar upprunalegu myndunum vel, þó mismunandi eftir aðferðum. Seinna markmið þessa verkefnis er þróun og vinnan að innleiðingu á hluta af Rayleigh–Bénard streymisaðstöðu og á kvörðunarbúnaði fyrir hitastigsgreiningu. Fyrir þennan hluta er þarfagreining fyrir slíkan búnað gerð og loka hönnun framsett.

Samþykkt: 
  • 25.1.2021
URI: 
  • http://hdl.handle.net/1946/37524


Skrár
Skráarnafn Stærð AðgangurLýsingSkráartegund 
Thesis_SÓV.pdf38.69 MBOpinnHeildartextiPDFSkoða/Opna