[发明专利]化学链燃烧中载氧体反应活性的表征方法

权利要求书

1.一种化学链燃烧中载氧体反应活性的表征方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)获取载氧体在当前状态下的表面形态图像；

(2)对所述表面形态图像进行预处理以获得黑白位图；

(3)计算所述黑白位图的分形计盒维数；

(4)用所述分形计盒维数来表征所述载氧体在所述当前状态下的反应活性。

2.根据权利要求1所述的表征方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述载氧体包括：CuO、Fe₂O₃、NiO、CaSO₄、赤铁矿、钛铁矿或其混合物。

3.根据权利要求1所述的表征方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述表面形态图像包括SEM图像。

4.根据权利要求1所述的表征方法，其特征在于，步骤(2)进一步包括：

(21)从所述表面形态图像中提取包含孔隙和/或裂纹结构的区域作为关注区；

(22)将所述关注区转化为灰度图像，并对所述灰度图像进行灰度调整、区域识别、特征检测和图像增强的处理；

(23)通过选取阈值对经处理的灰度图像进行二值化处理，获得像素值仅为“0”或“1”的黑白位图。

5.根据权利要求1所述的表征方法，其特征在于，步骤(3)包括：

(31)设置正方形分形盒子的初始边长ε₀，用所述分形盒子平铺覆盖所述黑白位图，记录非空盒子的数目N_ε0，得到数据点(ε0，N_ε0)，其中非空盒子是指所覆盖的像素点中包含值为“1”的分形盒子；

(32)将步骤(33)中所述分形盒子的边长缩小一倍得到边长为ε1＝1/2ε0的正方形盒子，用所述分形盒子平铺覆盖所述黑白位图，记录非空盒子的数目N_ε1，得到数据点(ε1，N_ε1)，以此类推，将正方形盒子的边长逐次减半，直到盒子边长达到一个像素点的尺寸，记录用边长减半后的分形盒子覆盖所述黑白位图时非空盒子的数目，得到边长ε与非空盒子的数目N_ε的数据组，在以logε为横坐标，logN_ε为纵坐标的平面直角坐标系中，利用最小二乘法用直线拟合数据点logε和logN_ε，所得直线斜率的负值即为所述黑白位图的计盒分形维数。

6.根据权利要求1所述的表征方法，其特征在于，在步骤(4)中，所述分形计盒维数越大指示所述载氧体在所述状态下的反应活性越高。

7.根据权利要求1所述的表征方法，其特征在于，步骤(1)到(3)是在Matlab中完成的。