影响CSBG气泡尺寸的主要因素有三个：气相流量、液相流量和电机转速。为研究在不同气相、液相流量工况下，电机转速对气泡尺寸的影响，本实验设置了两个实例共23组460个实验点，实验工况如表1所示：
表1 实验条件
2/2.气泡可视化测量
实验利用千眼狼摄像机与上海交通大学团队共同开发的两相流测量分析技术，搭建气泡可视化测量实验平台，进一步观察实验过程中对CSBG每组实验气泡群运动过程、尺寸大小进行观察分析。可视化测量对基于凹点检测和快速分段弧聚类的重叠气泡图像进行处理，对气泡图像进行去背景、二值化和边界提取，凹点分割、弧段聚类并拟合获得气泡的尺寸信息。
图2 气泡图像处理技术流程图
3/2.CSBG的实验研究
图3 不同转速下的原始气泡图像
为探索CSBG的初步实验特性，在相同气液流量条件下，研究了不同转速对气泡尺寸的影响。显示了观察窗的典型可视化结果以及不同转速下相应的气泡尺寸分布。如图3所示，当CSBG不工作时(0rpm，3a)由喷雾器产生的气泡群的气泡大小相对均匀。当CSBG开始工作且转速较低时(0-600转/分，图3b和c)，叶轮的旋转对气泡尺寸的影响是有限的。虽然气泡图像中会有更多的小气泡散落，但较大的气泡仍然占主导地位。随着叶轮转速的增加(超过600rpm图3d到h)，叶轮的旋转使CSBG在气泡破碎中发挥重要作用，从而显著减小气泡尺寸。实验中从气泡图像中可以视觉观察到气泡的气泡尺寸当转速超过600rpm时，气泡群随着转速的增加而迅速减少。如上所述，喷雾器产生的源气泡的气泡尺寸分布预计接近均匀分布，这将使通过高速剪切装置出口处的气泡尺寸分布研究CSBG的特性变得更加容易。
图4 不同转速下相应的气泡尺寸分布
如图4a显示分布器产生的源气泡尺寸大致接近，主要集中在0–3mm范围内。然而，即使叶轮不运行，气泡仍必须通过剪切装置和弯管从分布器到达观察箱。所以可以解释较大气泡和较小气泡的存在。随着叶轮转速的增加，大气泡的破裂加剧，并逐渐从气泡图像中消失。使用对数正态分布模型拟合气泡尺寸分布，可以发现气泡尺寸分布与对数正态分布之间的拟合程度随着转速的增加而增加。这表明当转速相对较高时由CSBG产生的气泡群的气泡尺寸分布近似满足对数正态分布。
此外，气泡发生器的另一个重要参数是气泡尺寸分布。气泡尺寸分布的半峰全宽在这里用于表示气泡尺寸分布的浓度。仔细分析了气泡尺寸分布的所有实验结果。发现当转速超过600rpm时，所有气泡尺寸分布的FWHM都不大于1mm，这表明CSBG产生的气泡集中在一个相对较窄的范围内。
