多相流的研究在石化工程、原子能工程、航天工程、动力工程及化学工程中均具有重要的价值。多相流系统是一个复杂的非线性动态系统,多相流参数检测的难度很大。过程层析成像(Process Tomography, PT)技术是以层析成像(Computed Tomography, CT)技术为基础,以多相流为主要对象的过程参数二维或三维分布的成像检测技术,是多相流参数检测最重要的技术之一。本文对于太赫兹波过程层析成像技术及其在两相流参数检测中的应用做了初步的研究和探讨,并构建了一个近红外激光过程层析成像系统,这个系统可以用于太赫兹波过程层析成像技术的模拟和研究,也可以独立应用于两相流参数检测。本文的主要研究工作和创新点如下: 1.太赫兹波过程层析成像技术的研究:太赫兹波科学技术是目前国际上的一个研究热点,太赫兹波独特的物理特性使其在很多领域具有广阔的应用前景。太赫兹波成像技术是太赫兹波应用技术研究主要方向之一,本文对于太赫兹波过程层析成像技术及其在多相流参数检测中的应用研究是太赫兹波成像技术的一个创新领域。 2.近红外激光过程层析成像技术及系统的研究:光学计算机成像检测技术近年来受到了学术界广泛的关注和研究,光学层析成像技术是其中的研究热点之一,但是目前的光学层析成像技术大多还停留在理论研究阶段。本文构建的近红外激光过程层析成像试验性系统具有独特的系统结构、较高的实用价值和很大的改进潜力。 3.多相流参数检测新技术的研究:本文研究的太赫兹波及近红外激光过程层析成像技术是多相流参数检测的新方法。其中近红外激光过程层析成像技术可以获得很高的成像速度和分辨率,可以应用于多种两相流的成像检测,对于特定多相流型的成像效果较好。 太赫兹波科学技术以及光学计算机成像检测技术都是很新的科学研究领域,发达国家对于这些领域的研究给予了高度的重视并取得了一些阶段性研究成果,国内对于这些领域的研究才刚刚起步,本文在这方面的研究是国内开展较早的,尽管目前取得的成果有限,但是本文选择的研究方向无疑是检测技术未来重要的发展方向。