清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Fast image processing method for coal particle cluster box dimension measurement and its application in diffusion coefficient testing

分形维数 扩散 反向 维数(图论) 粒子(生态学) 投影(关系代数) 分形 图像处理 反问题 计算机科学 算法 生物系统 数学 图像(数学) 数学分析 人工智能 几何学 化学 物理 热力学 地质学 有机化学 纯数学 海洋学 生物
作者
Jingjing Liu,Ruihang Liu,Haoxiang Zhang,He Jiang,Qiqi Kou,Deqiang Cheng,Jiansheng Qian
出处
期刊:Fuel [Elsevier BV]
卷期号:352: 129050-129050 被引量:1
标识
DOI:10.1016/j.fuel.2023.129050
摘要

The diffusion coefficient is the key parameter used to characterize methane diffusion behavior in coal. The commonly used analytical solutions for diffusion coefficients require simplifying the particle shape to regular shapes, which greatly deviates from the actual shape of coal particles. The influence of coal particle shape on the diffusion coefficient is currently not well understood. Based on image processing techniques and inverse problem-based numerical simulation, a new method is proposed in this paper to determine the diffusion coefficients of irregular coal particles, and a feasible solution for quantitatively assessing the influence of particle shapes on the diffusion coefficient is provided. The implementation of this method is based on two aspects: the fast quantitative characterization of the shape features of coal particle clusters and inverse problem-based numerical simulation to solve the diffusion coefficient of irregularly shaped coal particles. First, image processing technology is used to quickly and accurately extract the 2D projection contour of batch particles, and an algorithm based on fractal theory is designed to obtain the box dimension of batch contours, which achieves the quantitative characterization for the shape features of coal particle clusters. At the same time, a comparison with Fraclab is conducted to validate the scientific effectiveness of the box dimension algorithm. Then, 3 coal particles with representative fractal dimensions are selected and their diffusion coefficients are obtained using the inverse problem numerical method. The results indicate that the desorption curves obtained through inverse problem optimization for the 3 particles are excellently consistent with the experimental data, with fitting degrees R2 all exceeding 99%. Therefore, the diffusion coefficients can be effectively obtained. Meanwhile, the influence of shape on the diffusion coefficient is analyzed quantitatively. The results show that the diffusion coefficient increases with the box dimension of the contour, and the particle shape has a considerable impact on determining the gas diffusion coefficient.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
haprier完成签到 ,获得积分10
1秒前
Ng_完成签到,获得积分10
4秒前
huiluowork完成签到 ,获得积分10
11秒前
12秒前
清风明月完成签到 ,获得积分10
12秒前
沈惠映完成签到 ,获得积分10
14秒前
35秒前
小小完成签到 ,获得积分10
41秒前
刘志萍完成签到 ,获得积分10
43秒前
scarlet完成签到 ,获得积分10
48秒前
会写日记的乌龟先生完成签到,获得积分10
54秒前
hhh2018687完成签到,获得积分10
55秒前
1分钟前
liliuuuuuuuu完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
桐桐应助冰山下的火种采纳,获得10
1分钟前
xingran720905发布了新的文献求助10
1分钟前
chenying完成签到 ,获得积分0
1分钟前
nanfeng完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
舒心的焦发布了新的文献求助50
1分钟前
春春完成签到,获得积分10
2分钟前
氟锑酸完成签到 ,获得积分10
2分钟前
上官若男应助花花采纳,获得10
2分钟前
活泼学生完成签到 ,获得积分10
2分钟前
gsokok完成签到,获得积分10
2分钟前
romarola完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
Changhiwi完成签到 ,获得积分10
3分钟前
3分钟前
一一完成签到 ,获得积分10
3分钟前
3分钟前
华仔应助Atopos采纳,获得10
4分钟前
舒心的焦完成签到,获得积分10
4分钟前
4分钟前
4分钟前
Atopos发布了新的文献求助10
4分钟前
WL完成签到 ,获得积分10
4分钟前
做实验的猫应助Atopos采纳,获得10
4分钟前
zyjsunye完成签到 ,获得积分10
4分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Cronologia da história de Macau 5000
Petrology and Plate Tectonics 800
Electrode Potentials 550
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Trees of tropical Asia : an illustrated guide to diversity 500
Materials Informatics Molecules, Crystals and Beyond A volume in Acta Materialia Book Series 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7042555
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8709403
关于积分的说明 18444473
捐赠科研通 6553782
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3117236
关于科研通互助平台的介绍 2201178
邀请新用户注册赠送积分活动 2092605