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近红外成像的便携式大尺度粒子图像测速仪 被引量：13
1
作者 张振 严锡君 +2 位作者 樊棠怀 王鑫 徐立中 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期2840-2850,共11页
开发了一种用于河流表面流速场测量的便携式大尺度粒子图像测速仪(large-scale particle image velocimeter,LSPIV)。该仪器基于一台以图像处理专用DSP为核心的智能相机,代替PC高效地完成图像采集和处理的任务。首先利用近红外波段下水... 开发了一种用于河流表面流速场测量的便携式大尺度粒子图像测速仪(large-scale particle image velocimeter,LSPIV)。该仪器基于一台以图像处理专用DSP为核心的智能相机,代替PC高效地完成图像采集和处理的任务。首先利用近红外波段下水流示踪物(弱小目标)和水体光强反射率的差异,在单色CMOS传感器前加装红外滤镜抑制水面光学噪声,增强弱小目标与背景间的对比度,提高了后续运动矢量估计中相关曲面的峰值信噪比。其次,提出了一种基于时空联合滤波的时均流场重建方法,利用河流流场中的先验和冗余信息识别并修正错误矢量,改善了天然河流中由于示踪物密度过低或分布不均造成的表面流速估值过低问题。最后,通过静水和动水条件下的2组现场实测验证了近红外成像系统及图像处理算法的有效性。 展开更多
关键词 大尺度粒子图像测速仪 河流表面流速场 近红外成像 智能相机 时间平均流场 时空联合滤波
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Micro-PIV技术-粒子图像测速技术的新进展 被引量：31
2
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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基于粒子图像测速仪的微小流道内固体颗粒运动规律的实验研究 被引量：1
3
作者 喻黎明 夏筱龙 +3 位作者 蒋昌波 陈绍文 黄良材 赵利平 《水土保持通报》 CSCD 北大核心 2012年第6期168-171,共4页
为了解迷宫流道内固体颗粒的运动规律,提高灌水器的抗堵塞能力,采用粒子图像测速仪(particle image velocimetry,PIV)对不同直径和不同密度的固体颗粒在迷宫流道内的运动规律进行了实验观测。结果表明,根据颗粒的运动轨迹线可知齿形流... 为了解迷宫流道内固体颗粒的运动规律,提高灌水器的抗堵塞能力,采用粒子图像测速仪(particle image velocimetry,PIV)对不同直径和不同密度的固体颗粒在迷宫流道内的运动规律进行了实验观测。结果表明,根据颗粒的运动轨迹线可知齿形流道内水流在各齿尖做类似于正弦波的运动,靠近齿尖处形成主流区,靠近齿底处形成漩涡区;直径小(65mm)或密度低(1 740kg/m3)的颗粒跟随性比较好,颗粒直径或密度越大,运动越紊乱,出现的最小极值速度越低,越容易进入漩涡区并最终可能导致堵塞;与固体颗粒直径相比,颗粒密度对运动轨迹、路程和速度的影响较小。 展开更多
关键词 迷宫流道 轨迹线 路程 速度 粒子图像测速仪(piv)
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三维粒子图像测速(3D-PIV)实验装置的研制 被引量：4
4
作者 罗鹏 陈富新 倪洪启 《实验技术与管理》 CAS 2005年第1期54-58,共5页
本文介绍了研制三维粒子图像测速(3D-PIV)实验装置的基本原理.给出了基本实验测试方法及示踪粒子三维速度向量的算法.介绍了3D-PIV应用于对流场的一个测试实例.
关键词 piv 实验装置 三维 示踪粒子 粒子图像测速 向量 流场 速度 实验测试 方法
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关于粒子图像测速仪精度的数值测试(英文)
5
作者 魏庆鼎 颜斌 陈军 《流体力学实验与测量》 CSCD 北大核心 2001年第2期47-52,共6页
利用数值模拟的方法对粒子图像测速仪的精度问题进行了数值实验。速度场是通过对一个片光源上两次曝光的图像进行互相关处理来得到的。为了研究流体运动的不均匀性对于一个诊断区内速度矢量测量结果的影响 ,针对五种典型的不均匀性进行... 利用数值模拟的方法对粒子图像测速仪的精度问题进行了数值实验。速度场是通过对一个片光源上两次曝光的图像进行互相关处理来得到的。为了研究流体运动的不均匀性对于一个诊断区内速度矢量测量结果的影响 ,针对五种典型的不均匀性进行讨论。 展开更多
关键词 粒子图像测速仪 数值测试 速度测量 精度
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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
6
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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粒子图像测速技术研究进展 被引量：66
7
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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复合M型人工鱼礁粒子图像测速二维流场试验研究 被引量：17
8
作者 关长涛 刘彦 +2 位作者 赵云鹏 崔勇 李娇 《渔业现代化》 北大核心 2010年第1期15-19,共5页
为了获得复合M型人工鱼礁的流场效应，为鱼礁的结构设计提供理论依据，选取3个不同水流流速（6．7cm／s、11．0cm／s、18．0cm／s），采用粒子图像测速（PIV）技术，对复合M型人工鱼礁的二维流场进行测试。结果表明：礁体迎流面和背流... 为了获得复合M型人工鱼礁的流场效应，为鱼礁的结构设计提供理论依据，选取3个不同水流流速（6．7cm／s、11．0cm／s、18．0cm／s），采用粒子图像测速（PIV）技术，对复合M型人工鱼礁的二维流场进行测试。结果表明：礁体迎流面和背流面分别产生上升流和背涡流，其规模随着来流速度的增加而增大；当鱼礁圆柱孔与流向夹角为90°时所产生的上升流高度为礁高的53％～90％，背涡流面积为迎流面积的0．7—1．3倍；夹角为0。时上升流高度为礁高的33％-83％，背涡流面积为迎流面积的40％～60％；90。工况下上升流平均流速是0。工况时的1．1—2．7倍，背涡流的最大回流速度为0°时的3．0～9．0倍。鱼礁投放时采用鱼礁圆柱孔与水流流向垂直的摆放形式流态较好。 展开更多
关键词 人工鱼礁 粒子图像测速(piv) 上升流 背涡流 定量分析
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基于粒子图像测速技术的血泵内流场研究 被引量：6
9
作者 王芳群 李岚 +5 位作者 王颢 茹伟民 曾培 袁海宇 荆腾 钱坤喜 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期597-601,共5页
自制外触发同步系统,应用二维粒子图像测速技术技术(PIV)实现了流线型叶轮血泵和直叶片叶轮血泵的内流场的测量,并分析叶轮设计和运行条件对血泵内流场和血液相容性的影响。实验结果表明:基于外触发同步的PIV系统实现了对血泵同一流道... 自制外触发同步系统,应用二维粒子图像测速技术技术(PIV)实现了流线型叶轮血泵和直叶片叶轮血泵的内流场的测量,并分析叶轮设计和运行条件对血泵内流场和血液相容性的影响。实验结果表明:基于外触发同步的PIV系统实现了对血泵同一流道的流速信息的连续采样;血泵内的绝对速度和相对速度分布随着叶轮设计、流量和进出口压差而改变。在设计工况(4 L/min,100 mmHg)下,流线型叶轮血泵流道内的流动模式较为规则,而直叶片血泵的流动模式则出现了明显的旋涡、回流和流动分离等现象。根据血液动力学理论,在设计工况下,流线型叶轮血泵具有较好的血液相容性。 展开更多
关键词 粒子图像测速(piv) 血液相容性 内流场 外触发
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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
10
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：3
11
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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基于深度神经网络的粒子图像测速算法 被引量：22
12
作者 蔡声泽 许超 +1 位作者 高琪 魏润杰 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2019年第3期455-461,共7页
粒子图像测速(PIV)作为一种流体力学实验技术,能够从流体图像中获取全局、定量的速度场信息。随着人工智能技术的发展,设计用于粒子图像测速的深度学习技术具有广泛的应用前景和研究价值。借鉴在计算机视觉领域用于运动估计的光流神经网... 粒子图像测速(PIV)作为一种流体力学实验技术,能够从流体图像中获取全局、定量的速度场信息。随着人工智能技术的发展,设计用于粒子图像测速的深度学习技术具有广泛的应用前景和研究价值。借鉴在计算机视觉领域用于运动估计的光流神经网络,采用人工合成的粒子图像数据集进行监督学习训练,从而获得适用于流体运动估计的深度神经网络模型,并且能够高效地提供单像素级别分辨率的速度场。文中采用人工合成的湍流流场粒子图像进行初步实验评估,并讨论PIV神经网络的隐藏层输出和内在原理,同时将训练而成的深度神经网络模型与传统的相关分析法、光流法对比;随后进行射流流场测速实验,验证深度神经网络PIV的实用性。实验结果表明,文中提出的基于深度神经网络的粒子图像测速在精度、分辨率、计算效率上具有优势。 展开更多
关键词 粒子图像测速 流体运动估计 卷积神经网络 深度学习 piv数据集 射流实验
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基于光流法的粒子图像测速 被引量：7
13
作者 马鹏飞 杨金孝 《科学技术与工程》 北大核心 2012年第32期8583-8587,共5页
以对粒子图像测速为目标,使用光流场针对数字图像建立整体光流模型,计算出粒子图像各像素点的速度场。对比不同粒子条件下的速度场从而获得符合光流法测试的粒子图像。采用了基于微分方程的Lucsa-kanade光流场计算方法,对流场显示进行... 以对粒子图像测速为目标,使用光流场针对数字图像建立整体光流模型,计算出粒子图像各像素点的速度场。对比不同粒子条件下的速度场从而获得符合光流法测试的粒子图像。采用了基于微分方程的Lucsa-kanade光流场计算方法,对流场显示进行定量化测速,实现对了流场的瞬态测量。光流法应用于粒子图像测速技术中,可用于速度场计算,也可用于修正原有的互相关算法得到的错误矢量。 展开更多
关键词 图像粒子成像测速(piv) 光流法Lucsa—kanade
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粒子图像测速技术:从实验室到工业应用的进展(特邀) 被引量：6
14
作者 Muhammad Bilal 田振玉 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期36-58,共23页
粒子图像测速(PIV)已成为测量流体流动速度场的重要实验技术。该方法产生瞬时流型的定量表示,通常用于帮助构建复杂流动的现象学模型和数值模拟验证。PIV分析可广泛用于实验流体力学等多个研究领域。两步处理法,即自相关和互相关,已被... 粒子图像测速(PIV)已成为测量流体流动速度场的重要实验技术。该方法产生瞬时流型的定量表示,通常用于帮助构建复杂流动的现象学模型和数值模拟验证。PIV分析可广泛用于实验流体力学等多个研究领域。两步处理法,即自相关和互相关,已被用于检查时空流演化,可以实现作为空间分辨率函数的涡度测量和精度估计。PIV的发展与测量流场的复杂性和难度逐渐增加紧密相关。用于测量的PIV技术发展迅速,并呈现出新的趋势,主要体现在立体PIV、断层PIV、大型PIV、微型PIV、3D PIV、行人PIV以及使用高时间/空间分辨率设备。PIV在医学研究、能源燃料、燃烧、流场测量、实时过程监测、结构变形、灌溉、声学、地质学、海洋学、水资源、林业、人群监测和采矿矿物加工等各种研究领域有着广泛的应用。本文对实验室PIV发展进行全面概述,通过在工业过程和日常生活中采用PIV进行实时监控,讨论了PIV如何以精确的时间分辨率和特殊分辨率取代现有的分析成像技术。此外,还综合比较了数值模拟和目前可用的PIV分析技术。 展开更多
关键词 粒子图像测速 过程监控piv piv的应用 流场测量 人群监测
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中斯托克斯数载粒子射流速度演变实验分析
15
作者 李庆展 曾怡 +4 位作者 李泳耀 姜华伟 刘宇飞 江磊 王维 《哈尔滨工业大学学报》 北大核心 2025年第8期105-114,共10页
为系统全面地理解中斯托克斯数载粒子射流(MSPJ)的动力学特性,并验证泰勒流体粒子理论在更小粒子情况下的适用性,开展了中斯托克斯数载粒子射流速度演变实验分析。首先,搭建了粒子图像测速(PIV)实验台。其次,分别进行了6组不同初速度下... 为系统全面地理解中斯托克斯数载粒子射流(MSPJ)的动力学特性,并验证泰勒流体粒子理论在更小粒子情况下的适用性,开展了中斯托克斯数载粒子射流速度演变实验分析。首先,搭建了粒子图像测速(PIV)实验台。其次,分别进行了6组不同初速度下的宏观大尺度与介观尺度测量实验。最后,进行了两种尺度下粒子的瞬时速度、平均速度和脉动速度的演化规律对比分析,并结合泰勒流体粒子理论模型对MSPJ速度衰减进行了预测和验证分析。结果表明:沿射流中心线的粒子平均速度衰减趋势与气相相似,呈现出先增大后减小的趋势;而由于壁面反弹的低速粒子与射流中心的高速粒子混合,粒子脉动速度的衰减显著不同,呈现出先减小后增大再减小的趋势。此外,喷嘴附近的粒子脉动速度场与平均速度场的分布存在显著差异,脉动速度场表现为中间速度较小、边缘及过渡区速度较大的分布特征,平均速度场则相反。泰勒流体粒子理论对MSPJ粒子速度衰减预测的最大累积误差为6.16%。重粒子的速度自相似性因明显的惯性效应而更快衰减。本研究能够为滑移速度、曳力及发动机油液喷雾等相关领域的进一步研究提供参考。 展开更多
关键词 射流 中斯托克斯数 速度场 粒子图像测速(piv) 衰减
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离心泵内流场PIV测试中示踪粒子跟随性的计算 被引量：15
16
作者 李亚林 袁寿其 +1 位作者 汤跃 袁建平 《排灌机械工程学报》 EI 北大核心 2012年第1期6-10,14,共6页
示踪粒子的选取依据不同的流场而不同,对于离心泵内流场合适的示踪粒子是保证PIV试验精度的关键.基于固液两相流理论,重点考虑黏性阻力和旋转因素对粒子的影响,对离心泵内部湍流场中的示踪粒子进行了受力分析.然后在BBO方程基础上引入... 示踪粒子的选取依据不同的流场而不同,对于离心泵内流场合适的示踪粒子是保证PIV试验精度的关键.基于固液两相流理论,重点考虑黏性阻力和旋转因素对粒子的影响,对离心泵内部湍流场中的示踪粒子进行了受力分析.然后在BBO方程基础上引入外部势力,建立了离心泵内流场中示踪粒子的拉格朗日运动方程,并采用Fourier积分变换的数学方法首次推导出适应于离心泵内流场的PIV测试用示踪粒子跟随性计算公式.利用离心泵内流场的PIV测试结果采用相平均处理的方法计算了试验所用的示踪粒子的跟随程度,计算结果表明:粒子径向的跟随性比周向差,选择示踪粒子时优先考虑径向的跟随性;而由于离心泵叶轮旋转和曲率的影响,即使采用相平均处理,粒子的速度也不代表水流速度,粒子跟随性最大偏差度为4.55%.计算结果可以检验所用示踪粒子的可靠性,为离心泵内流场选取合适的示踪粒子提供理论依据. 展开更多
关键词 离心泵 示踪粒子 跟随性 粒子图像测速仪 流场
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PIV流场量测中图像变形的修正 被引量：10
17
作者 禹明忠 王兴奎 +1 位作者 庞东明 王殿常 《泥沙研究》 CSCD 北大核心 2001年第5期59-62,共4页
在用PIV技术测量流速场时 ,会因图像的几何变形而引起计算的误差。本文试验标定了不同型号的摄像系统的变形误差 ,论证了图像几何变形的特性 ,并提出了相应的校正公式 ,推荐的系统配置经校正后的图像几何变形误差小于 0 .4个象素。
关键词 镜头标定 粒子图像测速 颗粒示踪 图像处理 piv技术 流速场 摄像机
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近距离DPIV粒子成像分析 被引量：3
18
作者 魏润杰 申功炘 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第6期662-665,共4页
在PIV(ParticleImageVelocimetry)近距离拍摄中 ,通过对在非傍轴成像条件下薄透镜成像公式的推导 ,求得粒子图像成像点的近似解析解 ,对粒子图像的成像位置在PIV图像计算中的影响作了讨论 ;同时也对已知直径粒子进行了试验拍摄 ,将试验... 在PIV(ParticleImageVelocimetry)近距离拍摄中 ,通过对在非傍轴成像条件下薄透镜成像公式的推导 ,求得粒子图像成像点的近似解析解 ,对粒子图像的成像位置在PIV图像计算中的影响作了讨论 ;同时也对已知直径粒子进行了试验拍摄 ,将试验所得的数据与理论推导的结果进行了比较 ,对在近距离拍摄中光圈对粒子成像的影响给出了定量分析 . 展开更多
关键词 相对孔径 成像分析 粒子图像测速 近距离拍摄 piv 光学仪器
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细颗粒含量影响渗流侵蚀规律的细观机理研究
19
作者 梁越 冉裕星 +2 位作者 许彬 张鑫强 何慧汝 《岩土工程学报》 北大核心 2025年第5期1099-1106,共8页
开展细颗粒的运移特性探究对于明确渗流侵蚀规律具有极为重要的意义,细颗粒含量将直接影响土体的抗侵蚀性能。基于自研的粒子图像测速(PIV)/平面激光诱导荧光(PLIF)渗流侵蚀试验系统,分析了初始细颗粒含量对于渗流侵蚀过程中的临界水力... 开展细颗粒的运移特性探究对于明确渗流侵蚀规律具有极为重要的意义,细颗粒含量将直接影响土体的抗侵蚀性能。基于自研的粒子图像测速(PIV)/平面激光诱导荧光(PLIF)渗流侵蚀试验系统,分析了初始细颗粒含量对于渗流侵蚀过程中的临界水力梯度及流速变化影响。研究表明:根据流速演变规律,渗流侵蚀过程可基本分为稳定、局部破坏、整体破坏3个阶段,从而定义了局部破坏、整体破坏临界水力梯度,两种临界水力梯度均随初始细颗粒含量的增加而增大。当初始细颗粒含量低于20%时,试样处于欠填状态,具有明显整体破坏现象;整体破坏后,试样实测平均流速随水力梯度的增加而加速上升。当初始细颗粒含量高于30%时,试样基本处于满填状态,具备极高抗侵蚀性能;试样整体实测平均流速偏低。局部破坏阶段中,试样实测平均流速变化速率随初始细颗粒含量的增加而显著降低。可知,初始细颗粒含量对于试样的渗流侵蚀细观机理具有显著影响。 展开更多
关键词 细颗粒含量 透明土技术 粒子图像测速(piv) 平面激光诱导荧光(PLIF) 渗流侵蚀
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灌水器微细流道水沙两相流分析和微PIV及抗堵实验研究 被引量：43
20
作者 魏正英 唐一平 +1 位作者 温聚英 卢秉恒 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期1-9,共9页
为可视化研究灌水器微细迷宫流道内含有未过滤掉的沙粒的实际流动状况,进而探索迷宫流道的堵塞机理,针对灌水器复杂且微细的迷宫流道结构(1mm左右),该文选取常用的矩形和锯齿形迷宫流道滴片结构,根据液固两相流理论,对其微细流道进行了... 为可视化研究灌水器微细迷宫流道内含有未过滤掉的沙粒的实际流动状况,进而探索迷宫流道的堵塞机理,针对灌水器复杂且微细的迷宫流道结构(1mm左右),该文选取常用的矩形和锯齿形迷宫流道滴片结构,根据液固两相流理论,对其微细流道进行了水沙两相流计算流体力学数值模拟了CFD分析,得到了迷宫流道内流体的速度和流线分布及沙粒的运动轨迹和浓度的瞬时分布,分析认为流道内的低速区及涡旋区是造成堵塞的主要原因。并根据灌水器迷宫流道水沙两相流实验的需要,构建了微细流道中流动状态可视化测试的微粒子图像测速(Particle Image Velocimetry PIV)实验台,尝试应用微PIV测速技术对流道内两相流流场进行了测定,而且配合短周期堵塞实验验证了CFD计算的正确性。通过短周期堵塞实验分析得到了流道单元的最佳结构参数。 展开更多
关键词 灌水器 微细流道 水沙两相流 抗堵性能 粒子图像测速(Particle Image VELOCIMETRY piv)
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