利用Micro—PIV测量微管道内流量的研究 被引量：2

1

作者 张永胜 刘彦军 王金华 《计量学报》 CSCD 北大核心 2011年第3期209-212,共4页

为了解决微管道（水力直径小于1mm）内流量测量问题，采用Micro—PIV对水力直径为230μm毛细玻璃管内流量进行测量。实验中对Re＝480～2260范围内流量进行测量，试验结果证明利用该技术完全可能实现微管道内流量精确测量。

关键词 计量学 micro—piv 微管道 流量

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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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灌水器内流道流场Micro-PIV试验分析 被引量：22

3

作者 金文 张鸿雁 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期12-17,共6页

采用Micro-PIV测量技术,在雷诺数Re=200情况下分别对方形截面平角和圆角齿形结构微尺度通道内流流体运动进行测量并加以比较,寻找灌水器内流流动规律和流道堵塞机理。试验使用10倍显微物镜、14位灰阶PCO.1600相机、3?m荧光示踪粒子和仅... 采用Micro-PIV测量技术,在雷诺数Re=200情况下分别对方形截面平角和圆角齿形结构微尺度通道内流流体运动进行测量并加以比较,寻找灌水器内流流动规律和流道堵塞机理。试验使用10倍显微物镜、14位灰阶PCO.1600相机、3?m荧光示踪粒子和仅允许610nm红光透过的滤光镜相配合获取清晰的粒子图像,通过图像处理技术得到高分辨率的流场速度矢量分布图和流线图。试验发现各类微通道齿间内流充分发展后是一种重复性流动,平角微通道顶角和转角内侧存在低速涡旋区,圆角微通道只在转角内侧出现回流,颗粒在低速涡旋区易发生沉积,是造成堵塞的主要原因。若缩小断面尺寸则低速回流区范围有所扩大,顶角转向处出现回流趋势,对防堵不利。 展开更多

关键词 灌溉 流场 速度分布 micro-piv 灌水器 微通道

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微灌滴头内流Micro-PIV测量及流道结构优化研究 被引量：2

4

作者 金文 张鸿雁 何文博 《节水灌溉》 北大核心 2011年第4期21-24,27,共5页

以600 m方形断面锯齿形微灌滴头为研究对象,利用Micro-PIV技术测量了滴头流道内流流场。实验平台通过显微装置、滤光技术以及采用高像素、高灰阶CCD相机进行升级,得到了详细的微通道内流流场分布信息,针对流场中存在的低速回流区进行了... 以600 m方形断面锯齿形微灌滴头为研究对象,利用Micro-PIV技术测量了滴头流道内流流场。实验平台通过显微装置、滤光技术以及采用高像素、高灰阶CCD相机进行升级,得到了详细的微通道内流流场分布信息,针对流场中存在的低速回流区进行了局部放大测量,从测量得到的速度矢量图和流线图中发现,齿尖部位存在大小不等、方向相反的2个叠加涡,下部的大涡相对稳定,上部的小涡流速更低。在此基础上,尝试采用多孔介质模拟壁面粗糙元,配合realizablek-ε模型对锯齿形滴头内流进行数值模拟,依据实验结果验证了该数值方法适用于复杂结构微通道内流流场计算,并且数值分析了锯齿形滴头的水力性能和防堵性能,进一步提出流道结构的抗堵性优化设计并进行数值计算,数值结果证实优化流道结构在抗堵和水力性能方面均得以提高。 展开更多

关键词 微灌滴头 微流道 micro-piv 数值模拟 抗堵性能 水力性能

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利用micro-PIV测量矩形微管道内流量 被引量：2

5

作者 张永胜 王金华 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期92-95,共4页

利用微观粒子图像测速技术(micro-PIV)测量了矩形微管道内低雷诺数下速度矢量场,并以此为基础计算微管道内流体体积流量。微管道水力直径为83μm,横截面深宽比为0.155,长度为17mm。实验中获得雷诺数分别为47、127和215三工况下管道中心... 利用微观粒子图像测速技术(micro-PIV)测量了矩形微管道内低雷诺数下速度矢量场,并以此为基础计算微管道内流体体积流量。微管道水力直径为83μm,横截面深宽比为0.155,长度为17mm。实验中获得雷诺数分别为47、127和215三工况下管道中心水平截面内速度分布。与理论速度剖面比较,管道中心的测量速度值吻合很好,偏差控制在±2%以内。利用中心速度值结合层流解析解计算微管道内平均流速和体积流量。经过误差分析得到该方法测量误差约为3.3%。实验结果表明,利用micro-PIV技术完全可以实现微通道流量的高精度测量。 展开更多

关键词 micro-piv 微管道 流量

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微凹槽内液滴流场特性的Micro-PIV实验研究

6

作者 申峰 闫成金 +2 位作者 李梦麒 姬德茹 刘赵淼 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期67-72,共6页

液滴已成为微流控技术的重要研究内容。为了精确调控液滴内的微环境,利用微通道矩形长凹槽生成并封裹液滴,并开展了液滴内部流场特性的显微粒子图像测速(Micro-PIV)实验,研究了雷诺数(Re)对液滴形貌、流场速度矢量场特性和剪应力分布的... 液滴已成为微流控技术的重要研究内容。为了精确调控液滴内的微环境,利用微通道矩形长凹槽生成并封裹液滴,并开展了液滴内部流场特性的显微粒子图像测速(Micro-PIV)实验,研究了雷诺数(Re)对液滴形貌、流场速度矢量场特性和剪应力分布的影响。结果表明,当Re=11.1时,液滴内部出现了一个涡胞结构;当Re=33.3时,液滴中心处的流速达到最大值,约为10μm/s。然而,当Re=44.4时,涡胞消失,平均流速降低。同时,液滴尺寸随Re增加而减小。此外,Re对液滴内部剪应力变化无明显影响,剪应力平均值极低(<1.5×10^-4Pa)。 展开更多

关键词 微流控 微凹槽 涡胞 液滴微环境 显微粒子图像测速

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非牛顿流体微流场测量Micro-PIV系统研究

7

作者 刘春波 董超帝 《机床与液压》 北大核心 2017年第11期92-97,共6页

介绍了一种专用于非牛顿流体微流动测量Micro-PIV系统,主要包括微流场激发、微流动观察记录与数据处理三大部分。针对非牛顿流体流动激发形式多样性的特点,微流场激发部分包括显微镜冷热台、波形发生器和磁场发生仪,可以产生激发非牛顿... 介绍了一种专用于非牛顿流体微流动测量Micro-PIV系统,主要包括微流场激发、微流动观察记录与数据处理三大部分。针对非牛顿流体流动激发形式多样性的特点,微流场激发部分包括显微镜冷热台、波形发生器和磁场发生仪,可以产生激发非牛顿流体为流场所需的电、磁及温度场。观察记录部分主要包括荧光显微镜、CCD等,用于观察并记录荧光示踪粒子的运动,获取荧光示踪粒子运动的视频文件。数据处理部分用于将视频文件进行图像处理以得到所需流场数据。应用该系统对非牛顿流体5CB液晶在电场作用下所激发的微流动进行了测量,重点测量了液晶盒侧面的速度剖面图,所得到的试验结果与计算结果非常吻合,且比传统测量方法更加快速、准确。此外,对温度场变化产生的液晶缺陷进行了试验研究,得到了连续加热冷却状态下的液晶缺陷形成温度变化趋势,即形成缺陷的温度逐渐升高,从开始的31.25℃逐渐升高至34.4℃后保持平稳。 展开更多

关键词 非牛顿流体 液晶5CB 微流场 micro-piv系统

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基于Micro-PIV和LBM的土壤孔隙网络中流体速度分布表征 被引量：2

8

作者 周东宝 张淑君 +4 位作者 郭观林 王梅 张朝 王积才 杨懿 《环境科学研究》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期728-736,共9页

土壤孔隙结构复杂多变,揭示其内部流场特性对于描述和预测土壤中水分传输、溶质迁移等现象至关重要.基于规则性的土壤孔隙网络模型,采用Micro-PIV(Micro-scale Particle Image Velocimetry,显微粒子成像测速系统)技术分析不同雷诺数下... 土壤孔隙结构复杂多变,揭示其内部流场特性对于描述和预测土壤中水分传输、溶质迁移等现象至关重要.基于规则性的土壤孔隙网络模型,采用Micro-PIV(Micro-scale Particle Image Velocimetry,显微粒子成像测速系统)技术分析不同雷诺数下孔隙结构中流体运动的特征,通过LBM方法(Lattice Boltzmann Method,晶格玻尔兹曼方法)对孔隙结构中流场分布进行数值模拟研究.结果表明:微观尺度下孔隙网络模型中不同孔隙区域流速分布差异明显,中线区域流场呈规律性分布,孔喉处为高速区,流速达到0.001 4 m/s,水平方向相邻两圆柱靠近边界处存在低速区,速度不高于0.000 2 m/s,在垂直于流向方向上速度场具有良好的对称性;靠近上下边界的大孔隙区域流体优先通过,流体的速度可达到0.003 0 m/s.LBM方法模拟的孔隙网络模型中流场分布结果与试验获得的流场分布吻合,其平均均方根误差为0.009 4 m/s,表明土壤孔隙网络模型能有效模拟土壤孔隙,捕捉微观尺度上的流体运动特征,为应用孔隙网络模型研究土壤孔隙中溶质运移和反应等问题提供了微观尺度的度量工具. 展开更多

关键词 micro-piv 晶格玻尔兹曼方法(LBM) 土壤孔隙网络模型 土壤孔隙流体速度分布

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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

9

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 速度场测量

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微通道内单柱绕流特性的Micro-PIV实验研究 被引量：7

10

作者 李济超 季璨 +3 位作者 吕明明 王静 刘志刚 李慧君 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期1597-1608,共12页

采用微观粒子成像系统(Micro-PIV)实验研究了6<Re<300范围内微通道内D=0.4mm圆柱的绕流特性,获得并分析了不同Re下不同高度流层的速度场、涡量场、湍流强度场及回流区漩涡结构。研究结果表明,微圆柱绕流出现漩涡的第一临界Re在10... 采用微观粒子成像系统(Micro-PIV)实验研究了6<Re<300范围内微通道内D=0.4mm圆柱的绕流特性,获得并分析了不同Re下不同高度流层的速度场、涡量场、湍流强度场及回流区漩涡结构。研究结果表明,微圆柱绕流出现漩涡的第一临界Re在10左右,随着Re的增大,尾流区涡长度和宽度增加,尾流区域增大,漩涡中心后移;由于黏性阻滞,越靠近微通道壁面,主流速度越低且分布越均匀;不同高度下回流区长度相同,远离壁面的平面尾流区漩涡中心沿流动方向后移;高涡量区与高湍流强度区分布在微圆柱两侧,说明该位置流体混合较为剧烈,随着Re的增大,涡量增加,高涡量区变窄、变长,湍流强度及高湍流强度区域增大,当Re>200,不同高度流层的湍流强度差别较小。 展开更多

关键词 微圆柱绕流 micro-piv 尾流区 涡量 湍流强度

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基于Micro-PIV圆截面通道内的流场分析

11

作者 贾月飞 蔡坤宝 +1 位作者 蒋稼欢 蔡绍皙 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期1842-1846,共5页

提出了可在普通实验室制作PDMS圆截面微流动通道的微丝模塑技术,构建了包含受控微流动通道、图像采集和处理的微粒子图像测速(Micro-PIV)系统.利用PIV标准图像验证了以FFT互相关算法和小波消噪算法为基础设计的Micro-PIV分析软件的可靠... 提出了可在普通实验室制作PDMS圆截面微流动通道的微丝模塑技术,构建了包含受控微流动通道、图像采集和处理的微粒子图像测速(Micro-PIV)系统.利用PIV标准图像验证了以FFT互相关算法和小波消噪算法为基础设计的Micro-PIV分析软件的可靠性.应用聚苯乙烯粒子与纯水配制的悬浮液作为流体,应用Micro-PIV系统提取了圆截面微流动通道内流体的速度向量场,由此计算出通道圆截面上的切应力分布.经流变学理论分析证实,所研制的Micro-PIV系统具有较高的精度.同时表明,采用微丝模塑技术制作的PDMS圆截面微通道具有良好的流动特性. 展开更多

关键词 微粒子图像测速 微流动 微通道 小波消噪

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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

12

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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无移动部件微泵的设计、制造及基于微PIV技术的流动测量 被引量：2

13

作者 王飞 王健 何枫 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2005年第3期67-72,共6页

基于简化微泵加工难度、延长寿命及特殊管道流体特性原理,设计了一种无移动部件微泵.通过数值计算对设计微泵进行优化.用特殊材料PDMS及微机械加工工艺制造出微泵.用微PIV粒子成像技术测量了微泵流场特性及流量.可实现在工作频率600～20... 基于简化微泵加工难度、延长寿命及特殊管道流体特性原理,设计了一种无移动部件微泵.通过数值计算对设计微泵进行优化.用特殊材料PDMS及微机械加工工艺制造出微泵.用微PIV粒子成像技术测量了微泵流场特性及流量.可实现在工作频率600～2000Hz下,微泵流量为0.01～0.1μL/8. 展开更多

关键词 微泵 微piv技术 PDMS Tesla阀

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梯形截面微管道内流场的PIV测量 被引量：9

14

作者 王健 郝鹏飞 何枫 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2005年第3期94-98,共5页

利用micro-PIV系统测量了去离子水在水力直径为237μ.m,长度为31mm的梯形截面微管道内的流场结构,得到了不同雷诺数下沿流动方向不同位置微管道中间截面上的速度分布,并利用数值模拟方法计算了相应雷诺数下三维梯形截面微管道内的速度分... 利用micro-PIV系统测量了去离子水在水力直径为237μ.m,长度为31mm的梯形截面微管道内的流场结构,得到了不同雷诺数下沿流动方向不同位置微管道中间截面上的速度分布,并利用数值模拟方法计算了相应雷诺数下三维梯形截面微管道内的速度分布.实验结果和数值模拟结果显示实验中的梯形截面微管道内从层流到湍流的转捩发生在Re=1500～1800左右,实验中充分发展段长度Le、微管道水力直径Dh和雷诺数之间的关系可由公式Le/Dh=(0.08～0.085)Re表示. 展开更多

关键词 micvo-piv 微流动 流动转捩

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显微PIV系统与实现 被引量：1

15

作者 由长福 祁海鹰 徐旭常 《流体力学实验与测量》 CSCD 北大核心 2003年第4期84-88,共5页

显微PIV系统可用于流体微观层次以及微流体流动的测量,可获得流体速度的场信息以及其中颗粒的场信息。本文主要介绍显微PIV系统所涉及的显微图像获取技术以及图像处理算法。该系统由硬件与相应软件系统组成。其中,硬件主要包括放大倍数... 显微PIV系统可用于流体微观层次以及微流体流动的测量,可获得流体速度的场信息以及其中颗粒的场信息。本文主要介绍显微PIV系统所涉及的显微图像获取技术以及图像处理算法。该系统由硬件与相应软件系统组成。其中,硬件主要包括放大倍数为1000倍的光学显微镜以及最大拍摄速度为10000帧/秒的高速摄像系统;IMPACT软件为自行开发的基于C++系统的面向对象程序,其中内嵌多种数据处理与分析算法。通过对尺寸为1μm颗粒运动的测量,对不同数据处理算法进行了检验,结果表明:建立的显微PIV系统可有效获得微观流体流动的图像并可准确进行数据的处理,该系统完全可用于微观流体流动的测量。 展开更多

关键词 粒子图像测量技术 piv 流体测量 图像处理 显微摄像系统

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电解制氧槽试件微柱群单相流场PIV测试 被引量：5

16

作者 李林林 张吉礼 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第8期1222-1226,共5页

安全稳定的电解水制氧装置是中长期载人航天的重要保证,为保证固体聚合物电解池(SPE)电解质的安全工作温度,利用激光粒子图像速度场测量(PIV)系统对电解制氧槽试件微小方柱群流场进行试验研究,设计电解槽试件及其流量流场控制测试系统,... 安全稳定的电解水制氧装置是中长期载人航天的重要保证,为保证固体聚合物电解池(SPE)电解质的安全工作温度,利用激光粒子图像速度场测量(PIV)系统对电解制氧槽试件微小方柱群流场进行试验研究,设计电解槽试件及其流量流场控制测试系统,讨论试件流场PIV测试方法及试验参数设置,得到不同流量下微小尺寸方柱群流道内流速的矢量图.结果表明:试件内流场流速很低,各流量下柱群区的流速量级为10-3m/s,柱群区以纵向流动为主,该结构各流道中流量分配不均,试件内流场分布的不均匀性随流量增加而加剧.改进试件内部水进入流道的入口形式及各横向流道的入口形式,并适当增加周边沟槽流道的阻力,可增加试件内流场分配的均匀性. 展开更多

关键词 电解制氧槽 微小尺寸方柱群 piv 流场测试

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弯曲微槽道内流场的PIV测量和数值模拟

17

作者 张永胜 郝鹏飞 何枫 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期19-24,共6页

利用micro-PIV和CFD数值模拟研究水力直径为220μm正方形截面弯曲微槽道中的流动特性。实验中利用micro-PIV测量了槽道中5个不同深度流场,雷诺数为Re=42,91和239。实验测量和数值模拟相吻合,弯曲的微槽道不同截面处存在由二次流诱发的D... 利用micro-PIV和CFD数值模拟研究水力直径为220μm正方形截面弯曲微槽道中的流动特性。实验中利用micro-PIV测量了槽道中5个不同深度流场,雷诺数为Re=42,91和239。实验测量和数值模拟相吻合,弯曲的微槽道不同截面处存在由二次流诱发的Dean涡,并随Dean数的增加,涡结构更加复杂;Dean涡对截面内两种液体接触面会产生影响,所以可以通过利用Dean涡的发展加强微管道中的混合。 展开更多

关键词 微槽道 micro-piv CFD 二次流 Dean涡

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壁面微缺陷影响下的介观尺度冲击射流流场特性

18

作者 洪睿 胡建军 +3 位作者 肖洋 金瑶兰 姚静 孔祥东 《中国机械工程》 北大核心 2025年第10期2215-2223,2231,共10页

为研究射流管阀喷嘴-接受器前置级长期服役后,冲蚀磨损及气穴气蚀现象造成的微缺陷对流场流动规律和流体能量转换特性的影响,利用显微粒子图像测速技术对原始介观尺度近距离射流冲击微缺陷靶板时方腔内的流动结构和涡旋分布进行直接试... 为研究射流管阀喷嘴-接受器前置级长期服役后,冲蚀磨损及气穴气蚀现象造成的微缺陷对流场流动规律和流体能量转换特性的影响,利用显微粒子图像测速技术对原始介观尺度近距离射流冲击微缺陷靶板时方腔内的流动结构和涡旋分布进行直接试验观测,探究了微缺陷大小、形状与位置对涡旋形态及其演化规律的影响,揭示了方腔内涡核分裂与归一现象背后蕴含的机理。研究结果表明:壁面微缺陷的存在直接影响壁面射流能量的传递与耗散,导致射流间隙和方腔内的涡旋结构和能量分布与无缺陷时显著不同;随着微凹坑尺寸的增大,两侧方腔内类圆形涡旋对呈现出逐渐分裂并远离底部壁面的趋势;而随着微凸起尺寸的增大,两侧方腔内类茧形涡旋对呈现出逐渐归一并靠近底部表面的演化规律。 展开更多

关键词 射流管伺服阀 介观尺度 冲击射流 微缺陷 显微粒子图像测速(micro-piv)

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疏水微槽道内层流减阻的实验研究 被引量：11

19

作者 郝鹏飞 汪幸愉 +2 位作者 姚朝晖 朱克勤 何枫 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期7-11,15,共6页

研究了光滑和带有横向凹槽结构的疏水微槽道内层流的流动特性和表面滑移效应。在硅片上加工了矩形截面微槽道，利用十八烷基三氯硅烷（octadecyltrichlomsilane OTS）在槽道内壁形成疏水薄膜。实验结果表明在光滑疏水微槽道内的水流压... 研究了光滑和带有横向凹槽结构的疏水微槽道内层流的流动特性和表面滑移效应。在硅片上加工了矩形截面微槽道，利用十八烷基三氯硅烷（octadecyltrichlomsilane OTS）在槽道内壁形成疏水薄膜。实验结果表明在光滑疏水微槽道内的水流压降比无滑移条件下的理论值减少8％。对于侧壁带有凹槽结构的疏水微槽道，流动阻力可以降低10％～30％。笔者采用micro—PIV测量得到的壁面表观滑移速度约为槽道中心速度的8％，滑移长度约为2μm。实验结果与滑移壁面条件下三维槽道内层流的解析解吻合，同时得到了带有凹槽结构的疏水微槽道内的流速分布。 展开更多

关键词 疏水 微槽道 减阻 micro—piv 表面滑移效应

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微灌滴头平角齿形微通道流动实验研究 被引量：10

20

作者 金文 张鸿雁 何文博 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期15-19,共5页

采用Micro-PIV技术,以边长800μm方形截面平角齿形微灌滴头内流微通道为对象,对微通道内流体运动进行了测量。实验使用10x显微物镜、14位灰阶PCO1600相机、3μm荧光示踪粒子和仅允许610nm红光透过的滤光镜相配合、获取了清晰的粒子图像... 采用Micro-PIV技术,以边长800μm方形截面平角齿形微灌滴头内流微通道为对象,对微通道内流体运动进行了测量。实验使用10x显微物镜、14位灰阶PCO1600相机、3μm荧光示踪粒子和仅允许610nm红光透过的滤光镜相配合、获取了清晰的粒子图像,解决了相机与PIV系统的匹配问题,提高了图像信噪比。在图像处理中使用多次测量取平均的方法消除示踪粒子的布朗运动影响,运用系综互相关算法获取流场速度分布和流线图。实验发现微通道内各齿间流动结构基本一致,即通道内流充分发展后是一种周期性流动;通道顶角和转角内侧存在低速涡旋区,其涡旋结构和尺度随时间和Re变化而变化;颗粒在低速涡旋区易发生沉积,是造成堵塞的主要原因。 展开更多

关键词 micro—piv 微灌滴头 齿形微通道 速度分布

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