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强自发光高速侵蚀模拟环境粒子速度场测量
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作者 王宏伟 黄湛 +4 位作者 张骞 李晓辉 石伟龙 任少洁 康国剑 《空气动力学学报》 北大核心 2025年第5期1-10,共10页
以电弧加热器为代表的粒子侵蚀模拟环境具有速度高、温度高、自发光强度大的特点,粒子速度场测量难度增加。针对高速飞行器头部/发动机喉道侵蚀环境模拟中粒子速度场的测量需求,本文通过引入窄带滤光片实现粒子散射光的滤波光谱分离,大... 以电弧加热器为代表的粒子侵蚀模拟环境具有速度高、温度高、自发光强度大的特点,粒子速度场测量难度增加。针对高速飞行器头部/发动机喉道侵蚀环境模拟中粒子速度场的测量需求,本文通过引入窄带滤光片实现粒子散射光的滤波光谱分离,大幅抑制由电弧加热器高温气流产生的自发光干扰,由此获得高速运动条件下的高信噪比粒子图像,进而发展建立了高温强自发光流动粒子速度测量技术。基于该技术,在总温范围为2150~3570 K条件下,对平均名义粒径分别为20、50μm的Al_(2)O_(3)粒子和石墨粒子开展了粒子速度场测量。结果表明:对于同种粒子材料,总焓提升可以有效提升侵蚀粒子的出口速度分布,其中Al_(2)O_(3)粒子在2150、2770、3570 K条件下的出口平均速度峰值分别为1302、1421、1527 m/s;对比分析发现,石墨粒子虽然具有较大直径,但因其密度较低,出口平均速度峰值可达1539 m/s;侵蚀粒子射流出口速度流向平均值沿径向(x方向)的分布近似正态分布;由于电弧加热器出口流场为自由大气环境,侵蚀模拟射流存在明显的低速剪切边界,剪切边界跨度最小为35.5 mm、最大为45 mm。通过系统对比不同来流条件下出口粒子速度分布和涡量分布,本文揭示了射流边界特性,为粒子侵蚀试验的精细化评估提供了数据支撑。 展开更多
关键词 自发光干扰 粒子侵蚀 电弧加热器 速度测量 粒子图像测速 窄带滤光
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基于光流卷积网络的粒子图像测速自动掩模及速度场计算 被引量:1
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作者 郭春雨 范毅伟 +3 位作者 韩阳 于长东 徐鹏 毕晓君 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期379-391,共13页
粒子图像测速(PIV)技术是一种定量的非接触式全局速度场测量技术。在船舶与海洋工程领域,PIV实验中拍摄的粒子图像常出现结构物遮挡或自由液面等干扰现象,需要对其进行掩模后计算液相区域速度场。因此,实现PIV图像中干扰区域自动掩模及... 粒子图像测速(PIV)技术是一种定量的非接触式全局速度场测量技术。在船舶与海洋工程领域,PIV实验中拍摄的粒子图像常出现结构物遮挡或自由液面等干扰现象,需要对其进行掩模后计算液相区域速度场。因此,实现PIV图像中干扰区域自动掩模及液相区域速度场高精度计算具有重要的意义。本文基于光流卷积神经网络LiteFlowNet,设计了一种可实现自动掩模及速度场计算的深度学习模型Mask-PIV-LiteFlowNet,并使用基于物体入水PIV实验图像掩模数据集和PIV速度场计算数据集制作的数据集对其进行训练和测试。测试结果表明,该模型能够有效减少临近掩模边界区域的速度场计算错误并能够精细地提取流场小尺度流动信息,相比于当前先进的PIV深度学习模型PIV-LiteFlowNet-en,本文提出的模型在对带结构物的合成粒子图像进行流场计算时精度获得了至少14.5%的提升,计算速度上获得了5.7%的提升。最后,使用楔形体入水PIV图像对提出的模型进行了测试,验证了模型的泛化能力。 展开更多
关键词 粒子图像测速 深度学习 自动掩模 速度计算
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压气机复杂流场PIV测量技术综述 被引量:1
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作者 孔繁熙 朱慧玲 +2 位作者 周玲 徐杨 季路成 《力学学报》 北大核心 2025年第2期335-348,共14页
开展压气机复杂流场试验测量研究,对于深入理解压气机内部复杂流动机理、优化设计方案以及提升压气机性能具有重要的理论和实践意义.粒子图像测速技术(PIV)作为一种瞬态流场速度测量技术,相较于传统流体力学测速技术,能够实现空间流场... 开展压气机复杂流场试验测量研究,对于深入理解压气机内部复杂流动机理、优化设计方案以及提升压气机性能具有重要的理论和实践意义.粒子图像测速技术(PIV)作为一种瞬态流场速度测量技术,相较于传统流体力学测速技术,能够实现空间流场的非接触式全场定量测量,因此在最希望避免接触干扰的流体机械流场实验研究领域中具有广泛的应用和发展前景.本文以压气机内流的非接触定量测量为背景,按2D平面PIV到2D-3C体视PIV,再到3D-3C层析PIV和光场PIV的顺序,分别介绍了各类PIV技术的基本原理,随后综述了各类PIV技术在压气机内流测量中的国内外研究应用现状,重点讨论了近年来这些技术在压气机流场测量中的实际应用案例,进而分析了各类PIV技术在压气机流场测量中的独有优势、技术限制及发展前景.最后,本文总结了PIV技术在压气机内流测量领域的贡献,并针对当前面临的技术挑战提出了未来的发展方向.本研究旨在为PIV技术在压气机内流场测量中的应用提供理论支持,进一步探讨其在流动机制分析中的发展潜力,并为相关领域技术的实验方法改进提供参考. 展开更多
关键词 压气机 复杂流 粒子图像测速技术 测量
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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 抑裂机制
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应用粒子图像速度场仪对泊肃叶流动及圆柱绕流的测量 被引量:12
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作者 张玮 王元 +1 位作者 徐忠 金文 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期246-251,共6页
为了考察粒子图像速度场仪 (PIV )的测量精度及分辨复杂流动结构的能力 ,对泊肃叶流动和圆柱绕流两种典型流动进行了测量 .将泊肃叶流动的速度廓线的测量值与分析解进行了对比 ,发现在测试区域内 90 %的测量值与分析解吻合良好 ,具有较... 为了考察粒子图像速度场仪 (PIV )的测量精度及分辨复杂流动结构的能力 ,对泊肃叶流动和圆柱绕流两种典型流动进行了测量 .将泊肃叶流动的速度廓线的测量值与分析解进行了对比 ,发现在测试区域内 90 %的测量值与分析解吻合良好 ,具有较高的精度 ,而近壁面区域由于速度偏振 ,测量值低于分析解 .在此基础上 ,利用PIV技术测量了Re为 5 0 0时圆柱绕流流动的主流区、圆柱两侧的剪切层 ,以及圆柱后的回流区和旋涡区的分布 ,验证了该技术非常适合于研究复杂的流动结构 . 展开更多
关键词 粒子图像速度 泊肃叶流动 圆柱绕流 测量
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间冷式冰箱冷冻室粒子图像速度场测量和数值模拟 被引量:1
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作者 孟祥兆 俞炳丰 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期323-327,共5页
将BCD-190W型间冷式冰箱冷冻室作为研究对象,采用模型实验的方法并应用粒子图像速度场仪系统对冰箱冷冻室内的流场进行了实验研究.以相似理论为指导建立了间冷式冰箱冷冻室物理模型,采用块结构化网格对计算区域进行了网格划分.选择风扇... 将BCD-190W型间冷式冰箱冷冻室作为研究对象,采用模型实验的方法并应用粒子图像速度场仪系统对冰箱冷冻室内的流场进行了实验研究.以相似理论为指导建立了间冷式冰箱冷冻室物理模型,采用块结构化网格对计算区域进行了网格划分.选择风扇出口平面作为计算区域入口边界,应用RNGk-ε模型建立了冷冻室内空气流动的三维紊流数学模型,用SIMPLEC算法对模型进行了求解.数值模拟和实验结果吻合良好,证明所建立的模型是正确的.实验和模拟结果均表明:顶层间室送风射流有利于阻隔环境传入的热量;中间层左右对称的送风口中心流速的差别约为28%,将造成间室内温度分布严重不均匀;底层送风口存在明显的射流短路现象. 展开更多
关键词 间冷式冰箱 粒子图像速度 数值模拟
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基于低密度粒子图像叠加的Micro-PIV速度场测量 被引量:3
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作者 徐明 王昊利 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期106-112,共7页
提出了一种基于低密度粒子图像的微流体粒子图像全场测速技术。经过背景噪声去除、阈值过滤、图像增强等图像预处理过程,获得了高质量的低密度荧光示踪粒子图像。对100对图像进行图像叠加处理,得到了满足互相关算法求解二维速度场的高... 提出了一种基于低密度粒子图像的微流体粒子图像全场测速技术。经过背景噪声去除、阈值过滤、图像增强等图像预处理过程,获得了高质量的低密度荧光示踪粒子图像。对100对图像进行图像叠加处理,得到了满足互相关算法求解二维速度场的高密度叠加粒子图像。针对宽度为250μm,深60μm的长直微通道开展了覆盖全场不同流体层平面的二维速度测量,并利用多个流体平面的二维速度场实现了微通道内全场速度的构建。研究结果表明:由于图像叠加法去除了像径大但灰度低的背景粒子图像,采用互相关分析能够准确获得分层二维速度场,所构建的全场速度场正确反映了长直微通道内流流场特征。 展开更多
关键词 低密度粒子图像 微流体粒子图像测速技术 图像叠加 速度测量
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基于体视粒子图像测速的非常规储层支撑剂入缝规律实验
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作者 郭建春 左恒愽 +4 位作者 张涛 唐堂 周航宇 刘彧轩 李明峰 《石油勘探与开发》 北大核心 2025年第5期1189-1198,共10页
引入体视粒子图像测速技术,开展支撑剂平面三维速度场测试,研究“垂直主裂缝-垂直分支缝”90°相交的裂缝模式下分支缝的支撑剂入缝过程,分析泵注排量、压裂液黏度、支撑剂粒径、裂缝宽度对支撑剂进入分支缝运动特征的影响。研究表... 引入体视粒子图像测速技术,开展支撑剂平面三维速度场测试,研究“垂直主裂缝-垂直分支缝”90°相交的裂缝模式下分支缝的支撑剂入缝过程,分析泵注排量、压裂液黏度、支撑剂粒径、裂缝宽度对支撑剂进入分支缝运动特征的影响。研究表明:依据主缝中支撑剂偏转特征可将主裂缝划分为入缝前过渡区、入缝前稳定区、缝口转向入缝区、回吸入缝区、远离缝口区5个区域,支撑剂主要在分支缝口处转向进入分支缝,少量支撑剂在缝口后部回吸进入分支缝。增大泵注排量、减小支撑剂粒径、增大支缝宽度有利于支撑剂转向进入分支缝;增大压裂液黏度,支撑剂进入支缝能力先增强后减弱,高黏不利于支撑剂进入分支缝。现场施工时,初期可采用大排量、微—小粒径支撑剂,确保分支缝有效铺置,后期采用中—大粒径支撑剂,确保主缝有效铺置,提高缝网整体导流能力。 展开更多
关键词 水力压裂 垂直主裂缝 垂直分支缝 体视粒子图像测速(SPIV) 三维速度 支撑剂转向 支撑剂输送
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乙醇喷雾场粒子尺寸和速度的数字全息测量 被引量:10
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作者 吕且妮 葛宝臻 +1 位作者 高岩 张以谟 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期266-270,共5页
利用连续波激光器和高速CCD,采用数字同轴全息系统,记录了乙醇喷雾粒子场全息图.对粒子场再现像进行聚焦像合成,自适应滤波、二值化、Roberts边缘提取,Hough变换和亚像素精度计算,得到粒子的直径和位置信息.利用两次曝光记录的两个序列... 利用连续波激光器和高速CCD,采用数字同轴全息系统,记录了乙醇喷雾粒子场全息图.对粒子场再现像进行聚焦像合成,自适应滤波、二值化、Roberts边缘提取,Hough变换和亚像素精度计算,得到粒子的直径和位置信息.利用两次曝光记录的两个序列全息图得到粒子位移,进而求得粒子的运动速度,给出了实验结果.研究结果表明,该实验系统可用于内燃机喷雾场测量,且具有光路系统简单、成本低等特点. 展开更多
关键词 数字全息 喷雾 粒子尺寸测量 速度测量
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激光粒子图像速度场仪的开发 被引量:5
10
作者 吴志军 郝利君 +1 位作者 李军 黄震 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2001年第2期60-62,共3页
:激光粒子图像速度场仪 (LPIV)是近年发展起来的一种流速测量新技术。本文开发了一套激光粒子图像速度场仪系统 ,其中包括成像及查询系统两大部分的开发。该系统利用灰度判别法来判别粒子图像的运动方向。
关键词 激光 粒子图像速度 流速分布 流速测量
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基于内流场PSP测量技术的图像后处理 被引量:11
11
作者 高丽敏 韦楠 +1 位作者 高杰 吴亚楠 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期93-97,共5页
由于在测量模型表面压力方面具有独特的优势,光学压敏测量技术(Pressure-Sensitive Paint Technique,PSP)近年来受到了广泛关注。然而,由于内流场流动的复杂性及狭小的几何空间,内流场的PSP压力测量实验难度非常大,影响了PSP的测量精度... 由于在测量模型表面压力方面具有独特的优势,光学压敏测量技术(Pressure-Sensitive Paint Technique,PSP)近年来受到了广泛关注。然而,由于内流场流动的复杂性及狭小的几何空间,内流场的PSP压力测量实验难度非常大,影响了PSP的测量精度与显示效果。基于对光学压敏测量技术测量原理的深刻理解,结合图像对准与三维重构理论,探究并优化相应的图像处理流程,自主发展了PSP图像的三维重构程序。以某平面叶栅叶片PSP实验图像为研究对象,按照提出的优化图像处理流程,提高了叶片表面PSP测压的精度,实现了叶片表面压力场的三维重现,并与静压孔测量结果进行了比对。结果表明:所发展的PSP图像处理方法及流程,是现有测量条件下提高PSP测量精度的有效措施之一,且经过叶片表面压力场的三维重现,便于获取图像上的压力信息。 展开更多
关键词 压敏测量技术 内流 图像处理 三维重构 压力分布
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应用PIV技术对气固两相流粒子浓度场的瞬时测量 被引量:9
12
作者 许宏庆 何文奇 +1 位作者 李良杰 张东东 《流体力学实验与测量》 CSCD 北大核心 2003年第3期53-56,共4页
气固两相射流有着广泛的应用领域。但如何测量瞬态的粒子浓度和粒子速度目前还没有很好的解决。笔者采用PIV技术,能瞬时测量气固两相射流轴对称平面上粒子浓度分布、粒子运动速度。
关键词 PIV技术 气固两相射流 粒子浓度 瞬时测量 运动速度 应用
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两相流稀相微粒速度场测量技术研究 被引量:1
13
作者 宫武旗 张义云 +1 位作者 姜华 席光 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第7期734-737,共4页
通过引入粒子计数法,对基于二进制图像分析算法(BICC)的粒子图像速度场仪(PIV)的粒子图像跟踪技术进行了改进.数值模拟了3个典型的两相流稀相微粒流场,即等线速度旋转流场、旋涡流场和两个相向运动的射流汇合流场,并把改进后的微粒跟踪... 通过引入粒子计数法,对基于二进制图像分析算法(BICC)的粒子图像速度场仪(PIV)的粒子图像跟踪技术进行了改进.数值模拟了3个典型的两相流稀相微粒流场,即等线速度旋转流场、旋涡流场和两个相向运动的射流汇合流场,并把改进后的微粒跟踪技术用于模拟流场中粒子对的识别研究.结果表明:改进后的方法能很好地识别与跟踪粒子对,计算速度快,准确率高达97%,适用于两相流稀相微粒速度场的测量;随着粒子对数目的增大,相关系数降低;随着粒子半径的减小,相关系数分布渐趋陡峭;最佳粒子对数目为8~12,最佳粒子图像半径为3~8像素. 展开更多
关键词 粒子图像速度 粒子对识别 两相流
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运用数字粒子图像测速技术测量柴油瞬态喷雾 被引量:2
14
作者 吴志军 朱志勇 黄震 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第8期1272-1275,共4页
分析了数字粒子图像测速(DPIV)技术的基本原理,建立了一套柴油喷雾激光测量试验系统,运用DPIV技术对柴油喷雾结构进行了可视化测量,并测量了柴油的瞬态喷雾特性.研究结果表明,燃油喷雾速度随着喷雾时间的推延逐步降低,在喷雾后期喷雾速... 分析了数字粒子图像测速(DPIV)技术的基本原理,建立了一套柴油喷雾激光测量试验系统,运用DPIV技术对柴油喷雾结构进行了可视化测量,并测量了柴油的瞬态喷雾特性.研究结果表明,燃油喷雾速度随着喷雾时间的推延逐步降低,在喷雾后期喷雾速度降低尤为迅速;柴油瞬态喷雾具有典型的“树枝”状拟序结构;油粒速度沿轴线方向增加,外围油粒速度远小于核心油粒;喷雾与周边空气发生了“卷吸”作用,在喷雾内部形成了复杂的涡旋运动,涡度沿喷雾轴线方向增大. 展开更多
关键词 柴油机喷射 数字粒子图像测速 柴油瞬态喷射 喷雾可视化 油粒速度
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粒子速度场仪在泵装置内流测量研究中的应用 被引量:2
15
作者 汤方平 李大亮 陈运杰 《中国农村水利水电》 北大核心 2005年第4期31-34,共4页
介绍国内外利用PIV(粒子速度场仪)对泵装置内部复杂流动测量的研究进展,分析了针对泵装置内流测量的PIV系统的特点,概括了目前在泵装置测量方面已取得的研究成果,最后预期了PIV技术在泵装置流场测量应用方面的发展方向。
关键词 粒子速度 泵装置 内流测量
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基于粒子图像叠加方法的微柱群绕流流场测量 被引量:2
16
作者 王昊利 徐明 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期59-65,共7页
分析了相关深度对Micro-PIV速度场测量的影响,说明采用低密度粒子图像叠加技术能够有效减小相关深度,提高速度测量的准确性。将该方法应用于微柱群绕流流场的分层测量,雷诺数分别取0.8~3.6,在此基础上计算了空间平均速度。将分层速度场... 分析了相关深度对Micro-PIV速度场测量的影响,说明采用低密度粒子图像叠加技术能够有效减小相关深度,提高速度测量的准确性。将该方法应用于微柱群绕流流场的分层测量,雷诺数分别取0.8~3.6,在此基础上计算了空间平均速度。将分层速度场和平均速度廓线与采用平均相关技术获得的结果进行了比较。结果表明,采用低密度粒子图像叠加方法获得的全场绕流速度分布更为合理,通道底部和顶部近壁区的平均"伪滑移速度"分别减小了22.7%和17.2%,通道中心平均速度峰值增加了5.2%。 展开更多
关键词 显微粒子图像测速技术 图像叠加法 微柱群绕流 分层测量
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中斯托克斯数载粒子射流速度演变实验分析
17
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 粒子图像测速(PIV) 衰减
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采用三维粒子图像测速系统测量汽车尾部流场
18
作者 彭亚美 谷正气 +3 位作者 何忆斌 姜乐华 汪孛 颜建容 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2010年第10期837-840,896,共5页
采用三维粒子图像测速系统对某跑车模型的尾部流场进行测量。根据测试结果,分析了跑车模型尾部速度场与涡量场的全局特性、上尾涡的形态及其发展过程,以及雷诺数对模型尾部流场特性的影响。
关键词 汽车 尾部流 三维粒子图像测速 速度 涡量
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明渠瞬时床面切应力粒子图像测量技术
19
作者 陈启刚 王忠祥 +3 位作者 段炎冲 钟强 黄磊 李丹勋 《工程科学与技术》 EI CSCD 北大核心 2022年第2期122-132,共11页
床面切应力瞬时值的实验测量极为重要但富有挑战。为了利用粒子图像技术准确测量瞬时床面切应力,采用模拟不同图像和流动参数的合成粒子图片对粒子图像测速技术(PIV)、粒子图像示踪技术(PTV)和直线相关PIV技术(LCPIV)的测量精度进行分析... 床面切应力瞬时值的实验测量极为重要但富有挑战。为了利用粒子图像技术准确测量瞬时床面切应力,采用模拟不同图像和流动参数的合成粒子图片对粒子图像测速技术(PIV)、粒子图像示踪技术(PTV)和直线相关PIV技术(LCPIV)的测量精度进行分析,发现各技术在床面附近的测量精度均因床面影响而变差,其中,PIV技术受影响的范围距床面不小于判读窗口高度,PTV及LCPIV技术受影响的范围等于粒子图像半径;在床面影响范围外,PTV技术可实现无偏差测量,并在粒子图像密度较小且粒径适中时拥有高于PIV和LCPIV的精度。比较而言,PTV技术更适于测量瞬时床面切应力。将PTV技术用于雷诺数分别为8 007和11 462的明渠均匀紊流瞬时床面切应力试验测量,进一步验证了该技术无偏差、高精度测量的能力;发现了明渠紊流瞬时床面切应力不符合高斯分布,离散系数约为0.4,偏度系数和峰度系数随雷诺数增大而逐渐变大。研究结论为明渠紊流瞬时床面切应力的实验测量提供理论依据和实践参考。 展开更多
关键词 瞬时床面切应力 粒子图像测量技术 统计特性 明渠紊流
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用胶囊式液晶粒子同时测量流场的温度和速度 被引量:4
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作者 鞠向阳 伍小平 何世平 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 1996年第4期503-506,共4页
胆甾相液晶在不同温度下显示不同的颜色,这一特性已被广泛地应用于固体表面或流体的温度测量.胶囊式胆甾相液晶具有粒子形态和温度-颜色反应特性,可以用来同时测量流体的速度和温度场.作者改进了粒子测速的测试精度;还标定了色度... 胆甾相液晶在不同温度下显示不同的颜色,这一特性已被广泛地应用于固体表面或流体的温度测量.胶囊式胆甾相液晶具有粒子形态和温度-颜色反应特性,可以用来同时测量流体的速度和温度场.作者改进了粒子测速的测试精度;还标定了色度-温度关系。 展开更多
关键词 粒子图像 胆甾相液晶 温度测量 速度测量
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