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粒子图像测速技术优化设计盲端扰流器
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作者 高金良 李坤仪 +6 位作者 王全 齐世华 田园 于景洋 刘仁涛 陈健勋 丁言琛 《哈尔滨工业大学学报》 北大核心 2025年第6期35-42,共8页
针对中国城镇供水管网中存在的盲端支管污染问题,提出安装扰流器的创新解决方案。通过粒子图像测速技术,系统研究扰流器对低雷诺数湍流中盲端支管内污染物扩散的影响及控制效果,并对其设计参数进行优化。结果表明:扰流器能够在盲端支管... 针对中国城镇供水管网中存在的盲端支管污染问题,提出安装扰流器的创新解决方案。通过粒子图像测速技术,系统研究扰流器对低雷诺数湍流中盲端支管内污染物扩散的影响及控制效果,并对其设计参数进行优化。结果表明:扰流器能够在盲端支管与干管交界处形成空腔结构,显著改变干管来流路径与流动模式,降低盲端支管内旋转强度,减弱掺混效果;扰流器的设计参数包括倾斜角度、高度和宽度,安装位置对控制效果具有显著影响;倾斜角度为30°、高度较大、宽度更大的扰流器以及安装在干管前缘的位置更能有效抑制污染物向干管扩散。本研究为供水管网水质保障与运营管理提供了新的思路和方法,对维护居民用水安全具有重要意义。 展开更多
关键词 供水管网 盲端 扰流器 粒子图像测速技术 水质改善
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基于粒子图像测速技术的纤维改性珊瑚泥面层龟裂模型试验研究
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作者 方华强 丁选明 +5 位作者 张灵芝 李一夫 王红 辛义文 彭宇 李铮 《岩土力学》 北大核心 2025年第2期368-380,共13页
为了开发珊瑚泥的工程应用价值,采用粒子图像测速(particle image velocimetry,简称PIV)技术,进行了聚乙烯醇(polyvinylalcohol,简称PVA)纤维改性珊瑚泥面层模型龟裂试验研究。获得了珊瑚泥面层的位移场和速度场,从多物理场作用、能量... 为了开发珊瑚泥的工程应用价值,采用粒子图像测速(particle image velocimetry,简称PIV)技术,进行了聚乙烯醇(polyvinylalcohol,简称PVA)纤维改性珊瑚泥面层模型龟裂试验研究。获得了珊瑚泥面层的位移场和速度场,从多物理场作用、能量耗散角度揭示了珊瑚泥面层龟裂及抑裂机制。探讨了多物理场与土体水分蒸发、收缩以及龟裂之间的相互作用机制,为龟裂动力学行为提供了新视角。结果表明:(1)珊瑚泥面层表面颗粒移动轨迹在重力场的影响下呈现为顺时针涡流形式的收缩方向。珊瑚泥面层土颗粒在裂隙位置处具有极大值速率,而且随着裂隙的萌生、发育到扩展稳定,土颗粒速率会经历加速阶段,到达峰值后转变为衰减阶段。(2)珊瑚泥内部分碳酸盐矿物成分会发生化学硬化、结晶以及胶凝,PVA纤维与珊瑚泥颗粒之间以及珊瑚泥颗粒与颗粒之间产生胶结作用,提升了珊瑚泥强度。当纤维掺量为0.5%时珊瑚泥性能最优,珊瑚泥表面几乎无裂隙出现。(3)珊瑚泥龟裂存在张拉破坏、剪切破坏以及拉剪混合破坏3种形式。(4)从多场作用、能量耗散角度,揭示了珊瑚泥面层龟裂及抑裂机制,提出了对多物理场与土体蒸发、收缩以及龟裂之间的相互作用的新见解。土体龟裂过程中的水分场、位移场、速度场和应力场相互作用,共同影响土体的裂隙形成和发展。这些相互作用形成了一个复杂的系统,影响着土体的稳定性和力学行为。 展开更多
关键词 珊瑚泥面层 纤维改性 粒子图像测速技术 收缩与龟裂 多物理场 抑裂机制
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基于粒子图像测速技术的节状地下连续墙变形特性与破坏模式研究 被引量:1
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作者 吴九江 肖琳 +1 位作者 王丽娟 张祎 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期2707-2718,共12页
节状地下连续墙(简称节状墙)是一种新型的地基基础形式,具备良好的工程特性,相对于传统地下连续墙而言,由于节部的存在,其抗拔承载力得到了有效地提升。目前,节状墙的应用及研究尚处于起步阶段,其变形特性与破坏模式亟待摸清。通过室内... 节状地下连续墙(简称节状墙)是一种新型的地基基础形式,具备良好的工程特性,相对于传统地下连续墙而言,由于节部的存在,其抗拔承载力得到了有效地提升。目前,节状墙的应用及研究尚处于起步阶段,其变形特性与破坏模式亟待摸清。通过室内模型试验辅以粒子图像测速(particle image velocimetry,简称PIV)技术对节状墙基础竖向受拉下的位移和破坏形态开展了分析,研究结果表明:端部与中部节的设置扩大了深部与浅部土体的影响范围,多部节的设置相对于单部节有利于调动更广范围的土体。节状墙的破坏模式包括垂直滑移面、倒金字塔状或正切曲线和花瓶状曲线(即曲线滑移面)相连接的滑移面。总体而言,与抗拔桩相比,节状墙的抗拔破坏面受到节部数量和位置的影响而表现为复合型,且部分滑移面的走向与土体内摩擦角有关。 展开更多
关键词 节状地下连续墙 粒子图像测速技术 变形与破坏模式 节部 模型试验
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利用粒子图像测速方法研究加勒比海东部温盐阶梯区细结构变化
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作者 李欣蔚 宋海斌 +2 位作者 张锟 杨顺 刘梦丽 《地球物理学报》 北大核心 2025年第10期4040-4051,共12页
温盐阶梯是海洋中水体温度和盐度成阶梯状垂直分布的重要现象,对于理解海洋物理过程、生物生态系统的结构及其对气候变化的响应具有重要意义.本文处理EW9501航次的反射地震数据,在加勒比海东部375~650 m深度范围内发现了大量的温盐阶梯... 温盐阶梯是海洋中水体温度和盐度成阶梯状垂直分布的重要现象,对于理解海洋物理过程、生物生态系统的结构及其对气候变化的响应具有重要意义.本文处理EW9501航次的反射地震数据,在加勒比海东部375~650 m深度范围内发现了大量的温盐阶梯.通过粒子图像测速技术(PIV)分析共偏移距叠前偏移地震剖面,计算海水的流速场,分析温盐阶梯细结构的变化.地震剖面上温盐阶梯的变化主要是反射同相轴从连续到不连续和不连续到连续的现象,结合计算的流速场分析,认为在观测期间研究区域的涡旋运动破坏温盐阶梯的底部和侧边,温盐阶梯内部的内波演变会改变温盐阶梯的细结构.本文采用的地震海洋学方法为温盐阶梯与内波的关系研究提供了一种新视角,并取得了初步的认识. 展开更多
关键词 温盐阶梯 地震海洋学 加勒比海 粒子图像测速技术
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粒子图像测速技术研究进展 被引量:66
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作者 许联锋 陈刚 +1 位作者 李建中 邵建斌 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2003年第4期533-540,共8页
粒子图像测速技术(PIV)作为一种全新的无扰、瞬态、全场速度测量方法,在流体力学及空气动力学研究领域具有极高的学术意义和实用价值.本文对PIV技术的原理、分类作了简要地介绍,详细归纳和评述了现有的各种速度信息的提取方法,并对拓扑... 粒子图像测速技术(PIV)作为一种全新的无扰、瞬态、全场速度测量方法,在流体力学及空气动力学研究领域具有极高的学术意义和实用价值.本文对PIV技术的原理、分类作了简要地介绍,详细归纳和评述了现有的各种速度信息的提取方法,并对拓扑图论、神经网络、遗传算法、模糊聚类等新技术在PIV中的应用以及三维PIV技术、两相流PIV测试技术进行了介绍.指出当前PIV技术除了向三维和多相流方向发展外,如何提高PIV的测量精度以及缩短计算时间仍然是目前研究的主要目标. PIV技术随着计算机技术、激光技术和CCD性能的发展。 展开更多
关键词 粒子图像测速技术 速度提取法 流体力学 空气动力学 PIV 轨迹法 杨氏条纹法 灰度分布图像相关法 粒子分布图像相关法 速度梯度张量法 弹性模型法 粒子轨迹追踪法
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Micro-PIV技术-粒子图像测速技术的新进展 被引量:31
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作者 王昊利 王元 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2005年第1期77-90,共14页
Micro-PIV是近年来发展起来的一种微尺度流动测速技术.它是传统PIV测量与光学显微技术相结合的一种整场、瞬态、定量测量方法,其基本测速原理与传统PIV相同,但在示踪粒子选择、图像获取和处理等方面两者存在较大差别.Micro-PIV突破了传... Micro-PIV是近年来发展起来的一种微尺度流动测速技术.它是传统PIV测量与光学显微技术相结合的一种整场、瞬态、定量测量方法,其基本测速原理与传统PIV相同,但在示踪粒子选择、图像获取和处理等方面两者存在较大差别.Micro-PIV突破了传统微尺度流体力学测量手段的局限性,使得对微尺度流动元件的研究从过去只能给出流量、阻力特性等有限信息逐步转向对全流场内流结构的直接测量上,并且达到了相当高的分辨率和测量精度.本文对近几年Micro-PIV技术发展状况进行了总结和分析,论述了Micro-PIV技术与传统PIV的主要区别以及具体的处理技术,反映了其在科学与工程中的应用,并对此项技术的发展作了展望. 展开更多
关键词 微尺度 粒子图像测速技术 PIV 流体力学 内流 示踪粒子 光学 测量手段 传统 科学
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基于粒子图像测速技术的滑坡-涌浪两相运动分析系统 被引量:4
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作者 陈小婷 黄波林 +2 位作者 王健 张全 冯万里 《地质力学学报》 CSCD 2020年第4期492-499,共8页
滑坡-涌浪灾害威胁沿河两岸居民生产生活安全和航道安全。当前尚缺乏同步提供流固两相运动矢量的相关物理试验分析系统,以深刻分析滑坡-涌浪产生机制。文章提出了基于流固两相识别的粒子图像测速(PIV)技术和试验实现方法。利用2560×... 滑坡-涌浪灾害威胁沿河两岸居民生产生活安全和航道安全。当前尚缺乏同步提供流固两相运动矢量的相关物理试验分析系统,以深刻分析滑坡-涌浪产生机制。文章提出了基于流固两相识别的粒子图像测速(PIV)技术和试验实现方法。利用2560×1024像素的工业相机,该PIV技术可实现在3 m×1.5 m视窗下最小1.17 mm的空间分辨率和0.01 s内最小0.117 m/s的观测速度。同时,提出了与该系统方法有关的误差来源和克服相关问题的解决方法。利用相关硬件设施示范性构建了滑坡-涌浪两相运动观测平台,并编制了专门的解算软件。对三维柱体颗粒崩塌、二维柱体颗粒崩塌及其涌浪和水下崩塌-涌浪进行了展示性试验,取得了良好效果。该系统可以揭示广泛的岩土体及水体运动全过程,具有很好的应用前景;将为滑坡-涌浪及相关动力学领域研究提供强有力的研究工具。 展开更多
关键词 滑坡-涌浪 粒子图像测速技术 流固两相识别 柱体崩塌 运动矢量场
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基于数字图像技术的超软土地基真空预压固结特性研究
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作者 张甲峰 李军世 +3 位作者 张其峰 彭迪 何自立 翁振奇 《岩土工程学报》 北大核心 2025年第S2期30-35,共6页
以不同初始含水率的温州、台州、宁波三个地区的土样作为试验对象,采用室内真空预压模型试验结合粒子图像测速(PIV)技术分析不同地区土样在加固过程中的固结特性差异,运用PIV技术揭示了固结差异的形成机理。研究结果表明,随着黏粒含量... 以不同初始含水率的温州、台州、宁波三个地区的土样作为试验对象,采用室内真空预压模型试验结合粒子图像测速(PIV)技术分析不同地区土样在加固过程中的固结特性差异,运用PIV技术揭示了固结差异的形成机理。研究结果表明,随着黏粒含量和初始含水率的增加,土颗粒位移增大,淤堵区渗透性系数显著下降,孔隙水压力消散速率减小,颗粒级配对于淤堵区和土体固结差异形成的影响更为明显。研究成果为软土地基的真空预压加固提供了理论依据和技术支持,对工程设计和施工具有重要的指导意义。 展开更多
关键词 软土地基 真空预压 粒子图像测速技术 模型试验
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简易粒子图像测速(PIV)技术开发与优化技巧 被引量:10
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作者 柯森繁 石小涛 +5 位作者 王恩慧 何慧灵 胡晓 王志强 饶冬伟 樊后龑 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2016年第8期144-150,共7页
粒子图像测速(PIV)技术是一种瞬态流动平面二维速度场测试技术,在细部流场实测领域得到重视,但是成熟的PIV产品价格高昂。鉴于此,介绍了一种简易的PIV装置,主要由高速摄像机、激光发射器、柱面透镜和示踪粒子构成,以较低成本即可基本实... 粒子图像测速(PIV)技术是一种瞬态流动平面二维速度场测试技术,在细部流场实测领域得到重视,但是成熟的PIV产品价格高昂。鉴于此,介绍了一种简易的PIV装置,主要由高速摄像机、激光发射器、柱面透镜和示踪粒子构成,以较低成本即可基本实现商业用PIV产品的功能。为了验证简易PIV性能,设计了PIV简易装置,采用Fluent软件模拟,并结合PIV技术对比分析了简易PIV装置的优缺点,同时对影响结果的粒径大小和粒子跟随性进行了优化。结果表明,简易PIV装置适宜选用玉米粉作为示踪粒子,并需要根据示踪粒子跟随性所能达到的最大进口水流速度选择高速摄像机的帧率,最终能够较好地实现流场实测,进而达到对PIV技术进行开发和优化的目的,其分析结果将为后续研究者提供参考。 展开更多
关键词 粒子图像测速技术 示踪粒子 跟随性 优化开发 Fluent软件
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采用粒子图像测速技术测量的预混式双流体静电雾化流场特性 被引量:6
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作者 郑高杰 王军锋 +2 位作者 霍元平 张伟 李金 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期1465-1472,共8页
为实现高湿环境下稳定的荷电喷雾,采用空气电离与液雾混合的荷电方法,设计了一种基于预混式双流体静电雾化喷嘴的喷雾系统,借助粒子图像测速技术(PIV)对喷嘴在不同气液比和不同电压下的喷雾流场进行了测量分析,获得了不同工况下喷雾速... 为实现高湿环境下稳定的荷电喷雾,采用空气电离与液雾混合的荷电方法,设计了一种基于预混式双流体静电雾化喷嘴的喷雾系统,借助粒子图像测速技术(PIV)对喷嘴在不同气液比和不同电压下的喷雾流场进行了测量分析,获得了不同工况下喷雾速度场与喷嘴内部旋流场的变化规律。实验结果表明:随着气液比的增加喷雾核心区的雾滴最大速度没有明显变化,但核心区内雾滴群的高速运动区域增大,并由流场中上游向下游延伸;此时喷雾流场的湍流程度显著增强,喷雾集束性逐渐减弱,并衍生出较多尺度小且分散度高的涡。随着电压的升高,喷雾流场不同区域的扰动程度存在差异性,电场对荷电喷雾核心区的流场影响不大,但对液束边缘处扰动程度较为明显,表现为流线变得杂乱,产生较多小尺度涡。 展开更多
关键词 双流体喷嘴 静电雾化 粒子图像测速技术 气液比 喷雾流场
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采用粒子图像测速技术对低雷诺数下双层CBY桨搅拌槽内流场的研究 被引量:3
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作者 郑国军 李志鹏 +1 位作者 曲博林 高正明 《石油化工》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期60-64,共5页
采用粒子图像测速技术(PIV)对双层CBY桨搅拌槽内的流动特性进行了研究。在雷诺数(Re)为38~228的范围内,考察了Re和桨叶层间距对槽内流型的影响规律,同时采用扭矩传感器研究了Re对功率特性的影响。实验结果表明,功率准数随Re增大逐渐降... 采用粒子图像测速技术(PIV)对双层CBY桨搅拌槽内的流动特性进行了研究。在雷诺数(Re)为38~228的范围内,考察了Re和桨叶层间距对槽内流型的影响规律,同时采用扭矩传感器研究了Re对功率特性的影响。实验结果表明,功率准数随Re增大逐渐降低,桨叶层间距改变对功率准数影响较小;随Re增大,轴向速度较高的区域向槽壁偏移,无因次化速度数增大,下层桨端部上方出现漩涡,且漩涡宽度变窄;桨叶层间距/桨叶直径为0.4是临界层间距,小于该值可实现槽内物料的整体循环,否则两层桨问的流动出现分离。这对低Re下搅拌设备的设计和优化具有一定的参考意义。 展开更多
关键词 双层CBY桨 粒子图像测速技术 流型 搅拌槽 雷诺数
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基于粒子图像测速技术(PIV)的自由游泳草鱼动力学特征分析 被引量:5
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作者 杨国党 胡晓 +3 位作者 张奔 龙泽宇 张永年 石小涛 《大连海洋大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期833-841,共9页
为研究草鱼Ctenopharyngodon idellus幼鱼在自由游泳状态下的动力形成过程与高效推进模式,利用粒子图像测速技术(particle image velocimetry,PIV)和涡量分析原理,在静水条件下对直线、转弯和后退3种游泳状态下的草鱼幼鱼(平均体长4~10 ... 为研究草鱼Ctenopharyngodon idellus幼鱼在自由游泳状态下的动力形成过程与高效推进模式,利用粒子图像测速技术(particle image velocimetry,PIV)和涡量分析原理,在静水条件下对直线、转弯和后退3种游泳状态下的草鱼幼鱼(平均体长4~10 cm)周身受力特征及推进效率进行了分析。结果表明:直线和转弯游泳时,草鱼幼鱼主要依靠尾部聚集的正涡形成推力,该部位的推力转化率最高可达73%,而后退时的幼鱼则主要依靠中部负涡产生的反向力来推动鱼体;试验数据显示,当头部偏角为9°~10°时,直线游泳的草鱼幼鱼整体推进效率最高可达83%,其次为转弯和后退游泳状态,这两种状态下的幼鱼最高推进效率分别为74%和65%。研究表明,尾部聚集的正涡是幼鱼前进推力形成的主要来源,且较小的头部偏角更有利于草鱼幼鱼的高效推进。 展开更多
关键词 草鱼 粒子图像测速技术(PIV) 涡量 推进效率 动力学
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用于层析粒子图像测速的模拟粒子场成像 被引量:1
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作者 张小航 曾波 +1 位作者 李少甫 刘艺 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期99-104,共6页
对层析粒子图像测速(PIV)技术中示踪粒子成像部分进行理论分析,并结合真实风洞的相应参数,通过搭建模拟粒子成像平台的方法来进行研究。设计了一套体积为80mm×100mm×100mm的激光照明系统,以提供粒子场的入射光强。建立了示踪... 对层析粒子图像测速(PIV)技术中示踪粒子成像部分进行理论分析,并结合真实风洞的相应参数,通过搭建模拟粒子成像平台的方法来进行研究。设计了一套体积为80mm×100mm×100mm的激光照明系统,以提供粒子场的入射光强。建立了示踪粒子的三维成像模型,从而得到层析PIV系统的模拟图像。分析了影响PIV系统成像质量的相关因素。在单像素粒子数为0.007 7的情况下,通过真实粒子图像和模拟粒子图像比较,验证了该方法的正确性。 展开更多
关键词 层析粒子图像测速 风洞 激光照明 示踪粒子 粒子成像
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基于粒子图像测速技术的潜艇尾流场实验教学 被引量:3
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作者 赵大刚 徐鹏 +3 位作者 韩阳 郭春雨 孙聪 周广利 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2021年第3期160-163,共4页
实验课程在各大高校创新人才的培养中是不可或缺的重要环节,与时俱进、不断创新更是实验课程改革的一种新趋势。将先进实验设备、实验方法—粒子图像测速技术引进课堂,并建立基于流场测试技术的本科生教学方案,大大提高了学生学习兴趣,... 实验课程在各大高校创新人才的培养中是不可或缺的重要环节,与时俱进、不断创新更是实验课程改革的一种新趋势。将先进实验设备、实验方法—粒子图像测速技术引进课堂,并建立基于流场测试技术的本科生教学方案,大大提高了学生学习兴趣,激发学生创造性。与此同时形成了一种研学相互促进的良性循环,既能提高教学质量,又能增加教学成果产出。 展开更多
关键词 船舶与海洋工程 粒子图像测速技术 实验教学 创新能力
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方柱绕流粒子图像测速试验与数值模拟 被引量:17
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作者 张伟 葛耀君 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期857-861,892,共6页
采用粒子图像测速设备PIV(particle image velocimetry),进行了雷诺数为2.2×104的方柱绕流试验,与公认的采用LDV(laser doppler velocimetry)的试验结果吻合较好,验证了本风洞中PIV试验系统的有效性.在进一步的比选中,通过计算方... 采用粒子图像测速设备PIV(particle image velocimetry),进行了雷诺数为2.2×104的方柱绕流试验,与公认的采用LDV(laser doppler velocimetry)的试验结果吻合较好,验证了本风洞中PIV试验系统的有效性.在进一步的比选中,通过计算方柱的阻力系数和斯特劳哈尔数以及流场的速度剖面和湍动能剖面,比较了几种常用湍流时均模型的计算结果与试验结果的差别.结果表明,采用基于剪应力传输的湍动能—耗散率模型(k—ωSST),能够得到与试验吻合较好的计算结果. 展开更多
关键词 方柱绕流 雷诺时均湍流模型 粒子图像测速技术(PIV) 阻力系数 斯特劳哈尔数 湍动能
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基于粒子图像测速的高含水率软土真空预压试验 被引量:4
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作者 潘晓东 周廉默 +3 位作者 孙宏磊 蔡袁强 史吏 袁宗浩 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期1078-1085,共8页
为了更加直观地研究真空预压过程中土体的固结变形规律,采用粒子图像测速技术(PIV),开展高含水率软土真空预压模型试验,观测真空预压过程中塑料排水板(PVDs)周围土体位移场的变化.结果表明:排水板周围土体产生了水平方向的位移,且随着... 为了更加直观地研究真空预压过程中土体的固结变形规律,采用粒子图像测速技术(PIV),开展高含水率软土真空预压模型试验,观测真空预压过程中塑料排水板(PVDs)周围土体位移场的变化.结果表明:排水板周围土体产生了水平方向的位移,且随着真空预压的进行,产生水平位移的范围不断扩大;排水板近处的土体以水平位移为主,主要发生径向固结,距排水板远处土体以竖向位移为主,主要发生竖向固结,并因此形成了排水板处土体凸起而远处下沉的"土桩"现象.结合孔隙水压力值监测结果,认为土体中不同区域的径向固结存在差异,距离排水板近处的土体排水固结更快.另外,对于距离排水板15 cm范围内的土体,通过径向位移计算得到的固结度大于通过孔隙水压力值计算得到的固结度. 展开更多
关键词 真空预压 塑料排水板(PVDs) 粒子图像测速技术(PIV) 高含水率软土
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光学相干层析技术微流场三维可视化测速方法 被引量:3
17
作者 刘国忠 李萍 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第1期273-278,共6页
为实现微流场3D可视化速度测量,建立了基于光学相干层析技术的微粒子跟踪速度测量系统。对系统组成原理、微粒子图像提取、匹配和速度计算方法等进行研究。介绍了频域光学相干层析技术、微流场速度测量系统组成及对渗入微粒子的微流场... 为实现微流场3D可视化速度测量,建立了基于光学相干层析技术的微粒子跟踪速度测量系统。对系统组成原理、微粒子图像提取、匹配和速度计算方法等进行研究。介绍了频域光学相干层析技术、微流场速度测量系统组成及对渗入微粒子的微流场扫描及三维成像方法。利用中值滤波、最大类间方差二值化和体积滤波等方法搜索流场中各个微粒子,实现全流场流动特性3D可视化;利用微粒子之间距离、灰度二阶矩建立代价函数,对不同时刻扫描得到的微粒子进行匹配,根据微粒子三维坐标求其运动速度。对对流流场进行了测量,实现了微米级空间分辨的微粒子图像与速度矢量显示。适合于复杂微流场的三维速度检测,对微流动器件流动特性研究具有重要意义。 展开更多
关键词 粒子图像测速技术 光学相干层析 微流体 匹配
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双通道煤粉燃烧器冷态流场激光粒子图像测速测试及完善
18
作者 焦庆丰 姚斌 《中国电力》 CSCD 北大核心 2004年第6期42-45,共4页
为提高火电厂锅炉双通道煤粉燃烧器的技术性能和使用寿命,利用计算机数值模拟和PIV(ParticleImage Velocimetry,激光粒子图像测速)技术联合开展了燃烧器性能实验研究,通过定量测试分析双通道燃烧器出口冷态流场特性,在保证不改变回流区... 为提高火电厂锅炉双通道煤粉燃烧器的技术性能和使用寿命,利用计算机数值模拟和PIV(ParticleImage Velocimetry,激光粒子图像测速)技术联合开展了燃烧器性能实验研究,通过定量测试分析双通道燃烧器出口冷态流场特性,在保证不改变回流区结构的前提下,获得了提高一次风射流刚性,改善燃烧器性能的技术方法。 展开更多
关键词 火电厂 锅炉 双通道煤料燃烧器 冷态流场 计算机 数值模拟 激光粒子图像测速技术
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基于三维卷积编码和MLP解码的无监督三维粒子场重建方法
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作者 张端宇 周骛 +1 位作者 封明军 蔡小舒 《上海理工大学学报》 北大核心 2025年第4期414-421,共8页
深度学习技术的迅猛发展激发了一些新的方法来解决层析粒子图像测速的三维重建问题。针对有监督深度学习方法需要大量的真值数据,以及仿真数据集与实验场景一致性的问题,提出了基于三维卷积编码和MLP解码的无监督粒子重建算法,命名为MLO... 深度学习技术的迅猛发展激发了一些新的方法来解决层析粒子图像测速的三维重建问题。针对有监督深度学习方法需要大量的真值数据,以及仿真数据集与实验场景一致性的问题,提出了基于三维卷积编码和MLP解码的无监督粒子重建算法,命名为MLOS-CNN-MLP。该方法首先利用MLOS算法,从多视角二维图像生成初始三维光强分布,然后通过三维卷积编码提取特征并构建神经编码体,再采用MLP解码回归精确的三维光强分布。与有监督学习方法使用真值数据不同,MLOS-CNN-MLP通过投影函数对重建的光强分布进行不同视角的投影,并与原始二维图像进行比较,建立损失函数,这使得整个网络训练不需要真值数据从而实现无监督学习。在仿真数据集上的验证结果表明,所提出的无监督粒子重建算法在实验常用粒子浓度下的重建精度可达到0.95,远高于传统的代数重建技术。进一步对比不同粒子浓度和噪声鲁棒性方面的性能,该方法的重建质量也均优于传统的代数重建技术,并且计算速度至少快了一个数量级。 展开更多
关键词 层析粒子图像测速 三维重建 无监督学习 神经网络
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应用2D-PIV技术的三维湍流流场测量方法
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作者 吴利芸 李坤 《中国测试》 北大核心 2025年第3期59-67,共9页
机械搅拌釜广泛应用于各种工业领域的混合操作,然而其内部三维流场常被假设为宏观对称的二维流场,且实验测量仅局限于单个垂直平面,未考虑搅拌方向不同位置处局部流场的细节变化。针对这一问题,提出一种在不同垂直平面多次进行2D PIV测... 机械搅拌釜广泛应用于各种工业领域的混合操作,然而其内部三维流场常被假设为宏观对称的二维流场,且实验测量仅局限于单个垂直平面,未考虑搅拌方向不同位置处局部流场的细节变化。针对这一问题,提出一种在不同垂直平面多次进行2D PIV测量的方法,旨在解析速度场和湍流动能(TKE)在三维空间内的分布情况。随着PIV测量平面旋转,首次发现湍流流场在旋转方向上逐渐变化的重要细节。在靠近挡板的位置(5°和85°平面),主要大漩涡尺寸较大,且其中心点接近叶轮;然而在远离挡板的位置(25°、45°和65°平面),主要大漩涡尺寸较小,且其中心点接近壁面。挡板前(85°平面)的速度幅值明显大于挡板后(5°平面)的速度场,这是由于挡板的刚性阻挡作用改变流体流动方向。在各测量平面上,TKE主要分布在大漩涡流动区域,在搅拌釜顶部和底部几乎为零,且最高TKE值通常位于大漩涡的底部。该结果可为湍流扩散系数、耗散率等参数的测量计算和湍流数值仿真的新模型验证等提供一定的支撑。 展开更多
关键词 搅拌釜 三维流场 湍流动能 粒子图像测速技术
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