人体上呼吸道内稳态气流运动特性的PIV初步试验研究 被引量：11

1

作者 赵秀国 徐新喜 +2 位作者 谭树林 高振海 刘亚军 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期60-64,共5页

人体上呼吸道内气流组织形式的研究对于进行气溶胶在呼吸道内的沉积分析具有重要的意义。应用粒子图像速度仪(Particle Image Velocimetry,PIV)对人体上呼吸道内的稳态气流运动特性进行了试验研究,研究结果表明:口腔中、下部气流速度略... 人体上呼吸道内气流组织形式的研究对于进行气溶胶在呼吸道内的沉积分析具有重要的意义。应用粒子图像速度仪(Particle Image Velocimetry,PIV)对人体上呼吸道内的稳态气流运动特性进行了试验研究,研究结果表明:口腔中、下部气流速度略大,其它位置速度相对较小,咽部外壁气流速度较大,高速气流贴近喉部和气管内壁向下流动,在内壁形成高速区域。咽部外壁、喉部和气管内壁分布的气动剪切力较大,承受的气动负荷较大,容易造成壁面劳损和组织损伤。 展开更多

关键词 上呼吸道 气流运动 粒子图像速度仪 试验研究

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PIV系统测量误差的实验评价方法以及实验参数的优化 被引量：11

2

作者 董明哲 汪洋 蒋宁涛 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2005年第2期79-83,共5页

提出了一种PIV(ParticleImageVelocimetry)测量误差的实验评价方法:利用匀速转动圆盘上粒子的反射光模拟流场中示踪粒子散射光解决基准速度场。建立了一套二维PIV系统的测量误差评价系统,利用该系统对PIV测量误差和测量精度进行了实验评... 提出了一种PIV(ParticleImageVelocimetry)测量误差的实验评价方法:利用匀速转动圆盘上粒子的反射光模拟流场中示踪粒子散射光解决基准速度场。建立了一套二维PIV系统的测量误差评价系统,利用该系统对PIV测量误差和测量精度进行了实验评价,得到了结果误差在空间及时间上的概率分布特性,并对两个关键PIV实验参数进行了优化。实验表明该误差评价方法装置简单,方法可靠,可方便灵活地对PIV系统测量误差和测量精度进行实验评价和参数优化研究。 展开更多

关键词 piv系统 测量误差 评价方法 实验参数 概率分布特性 实验评价 测量精度 IMAGE 粒子散射 模拟流场 转动圆盘 评价系统 优化研究 速度场 反射光 时间

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烟气轮机级内气固两相流场特性PIV实验 被引量：4

3

作者 陈帅甫 郭颖 +3 位作者 王建军 金有海 丁健 韩兆玉 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期68-77,共10页

烟气轮机是催化裂化装置能量回收系统中的关键设备,但烟气内的催化剂颗粒极易在内壁面沉积结垢,影响机组正常运行,因而必须对烟气轮机内的气固两相流动进行研究以避免催化剂发生沉积。以实际烟气轮机为基准设计了模型烟气轮机,运用粒子... 烟气轮机是催化裂化装置能量回收系统中的关键设备,但烟气内的催化剂颗粒极易在内壁面沉积结垢,影响机组正常运行,因而必须对烟气轮机内的气固两相流动进行研究以避免催化剂发生沉积。以实际烟气轮机为基准设计了模型烟气轮机,运用粒子图像测速(PIV)技术对模型烟气轮机内叶顶、叶中、叶根三个特征面的气固两相流动特性进行冷态测量,研究两相流在1000和1400 m3?h-1两种气相流量下的流动特性。结果表明,静叶流道内,两相流逐渐偏转加速,在流道出口处速度值和偏转角度达到最大。相同气相流量下,颗粒的速度偏转程度小于气相。动叶流道内,气相速度沿流动方向逐渐衰减,流出流道时速度方向接近轴向。固相在动叶流道出口处叶顶附近具有与旋转方向相反的切向速度分量。研究结果为进一步探索催化剂颗粒在烟气轮机内部的沉积结垢机理提供了重要依据。 展开更多

关键词 粒子图像测速 两相流 实验验证 测量 烟气轮机

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基于PIV技术的明渠非恒定流试验系统 被引量：1

4

作者 胡江 杨胜发 王涛 《重庆交通大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2009年第2期306-309,共4页

建立了一套高精度的明渠非恒定流试验系统,通过计算机及变频器控制水泵转速产生非恒定流过程,由电磁流量计、超声水位计实时监测流量和水位变化过程,并通过PIV流场仪进行流场测量。该系统不但能生成连续、稳定的周期性非恒定流过程,很... 建立了一套高精度的明渠非恒定流试验系统,通过计算机及变频器控制水泵转速产生非恒定流过程,由电磁流量计、超声水位计实时监测流量和水位变化过程,并通过PIV流场仪进行流场测量。该系统不但能生成连续、稳定的周期性非恒定流过程,很大程度改进了明渠非恒定流的试验手段。 展开更多

关键词 明渠非恒定流 粒子成像速度场 试验系统

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PIV测速技术实验参数分析 被引量：4

5

作者 马广云 申功 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 1995年第3期274-282,共9页

本文通过理论分析、计算机模拟及实验观测，对采用底片记录和杨氏条纹法判读的ＰＩＶ测速技术的动态测量范围、各种实验参数的影响及其优化取值准则进行了详细的分析讨论，并给出了一些有关的理论及经验公式。

关键词 粒子图像测速 杨氏条纹 流场速度测量

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采用PIV研究叶轮轴向旋涡流 被引量：1

6

作者 杨小林 严敬 +3 位作者 邓万全 季全凯 万毅 刘忠 《中国农机化》 北大核心 2004年第6期59-61,共3页

轴向旋涡流是离心叶轮内特殊的流动现象,它的速度分布规律与叶轮特性关系密切。本文作者采用先进的PIV系统在改型叶轮内进行实验研究,首次成功获得叶轮轴向旋涡瞬态流场。经数据处理、分析,揭示了轴向旋涡流相对速度在不同转速时的分布... 轴向旋涡流是离心叶轮内特殊的流动现象,它的速度分布规律与叶轮特性关系密切。本文作者采用先进的PIV系统在改型叶轮内进行实验研究,首次成功获得叶轮轴向旋涡瞬态流场。经数据处理、分析,揭示了轴向旋涡流相对速度在不同转速时的分布规律。实验研究结果将深化人们对离心叶轮内流场的认识。 展开更多

关键词 轴向旋涡流 离心叶轮 piv系统 相对速度 粒子成像测速

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低旋流数旋进射流流动特性的PIV实验研究 被引量：2

7

作者 付豪 何创新 刘应征 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期39-45,共7页

采用粒子图像测速技术,研究了当雷诺数Re=4.5×10^(4)时低旋流数旋进射流的流动特性。针对3种不同旋流数(S=0、0.26和0.41),对比分析了时均流向速度场、流向速度脉动强度场以及时均涡量场的变化规律。实验测量结果表明:随着旋流数... 采用粒子图像测速技术,研究了当雷诺数Re=4.5×10^(4)时低旋流数旋进射流的流动特性。针对3种不同旋流数(S=0、0.26和0.41),对比分析了时均流向速度场、流向速度脉动强度场以及时均涡量场的变化规律。实验测量结果表明:随着旋流数的增加,流向速度大小及其脉动强度沿流向衰减加剧,而射流中心线上的速度脉动强度增强;因腔体壁面空间限制而产生的回流区向上游移动且尺度变小;外剪切层中旋涡的流向发展急剧衰减而内剪切层内的旋涡几乎不受影响。此外,结合速度谱和典型时刻的瞬态流场特征可知,旋流数增大后,旋进频率增大,而旋进现象发生的起始位置向上游移动,使得旋进偏转角度增大。 展开更多

关键词 piv实验研究 低旋流数 旋进射流 流动特性

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地面效应作用下翼尖涡特性的PIV实验研究 被引量：5

8

作者 章旷 代钦 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2015年第3期367-374 405,405,共9页

完成了NACA23012机翼地面效应条件下翼尖涡结构及升阻力特性实验。实验在拖曳水槽中模拟机翼的飞行状态,获得了在多种飞行高度、0°攻角时机翼在水平地面和正弦波浪地面附近的升/阻力、翼尖涡流场的变化规律,对比分析了水平地面和... 完成了NACA23012机翼地面效应条件下翼尖涡结构及升阻力特性实验。实验在拖曳水槽中模拟机翼的飞行状态,获得了在多种飞行高度、0°攻角时机翼在水平地面和正弦波浪地面附近的升/阻力、翼尖涡流场的变化规律,对比分析了水平地面和波浪地面附近翼尖涡速度、涡量分布的区别及其可能对机翼升/阻力造成的影响。实验结果表明:即使在正弦波浪地面附近,随着机翼逐渐靠近地面,升力逐渐减小至负升力,翼尖涡的强度亦发生相应变化;尤其是在小间隙比、负升力情况下,翼尖涡的旋转方向产生了改变;流场结构不仅受机翼距地面高度影响,也随着波浪地面与机翼瞬时所处位置构成的相对相位关系的不同而变化,并且涡量沿波浪地面运动的变化呈现周期性,但变化规律并不符合正弦周期,主要原因在于波浪地形与下翼面所构成的流道形状及狭窄程度的周期性变化对翼尖涡流场结构的发展和演化产生不同程度的抑制。 展开更多

关键词 地面效应 翼尖涡 piv 波浪地面 拖曳水槽 实验研究

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基于TR-PIV技术的螺旋桨水动力实验教学平台设计 被引量：3

9

作者 孙聪 徐鹏 +2 位作者 韩阳 郭春雨 王超 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2021年第8期213-215,283,共4页

研究性实验教学逐渐被各大高校所采用,成为一种教学新趋势。哈尔滨工程大学船舶与海洋工程国家级实验教学示范中心在已有工作的基础上,通过引进本专业领域先进流体测试技术,与传统螺旋桨教学相结合,建立了一套螺旋桨水动力实验教学体系... 研究性实验教学逐渐被各大高校所采用,成为一种教学新趋势。哈尔滨工程大学船舶与海洋工程国家级实验教学示范中心在已有工作的基础上,通过引进本专业领域先进流体测试技术,与传统螺旋桨教学相结合,建立了一套螺旋桨水动力实验教学体系。在激发学生学习积极性的同时,培养学生创新能力、动手能力、协作能力、分析能力等,巩固学生所学知识,增加对流场结构的深入理解。同时,研、学相辅相成互为补充,既能激发学生积极性、创造性,又能促进科研成果产出。 展开更多

关键词 螺旋桨 水动力 时间分辨粒子图像测速 实验教学

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PIV流场测量技术在实验教学中的应用 被引量：14

10

作者 郭春雨 孙聪 +2 位作者 赵大刚 周广利 于凯 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2019年第3期218-221,共4页

为方便学生对流体力学流场测量的理解,建立了以先进PIV为基础测量手段的学生实验教学方案。该实验教学方案在专业兴趣激发、实验技术开发、教学手段创新,以及将科研融入实验教学等方面均取得了良好成效,学生对PIV技术及船舶外流场的认... 为方便学生对流体力学流场测量的理解,建立了以先进PIV为基础测量手段的学生实验教学方案。该实验教学方案在专业兴趣激发、实验技术开发、教学手段创新,以及将科研融入实验教学等方面均取得了良好成效,学生对PIV技术及船舶外流场的认识进一步深化,实验创新能力得到提升。 展开更多

关键词 船舶与海洋工程 实验教学 piv 创新能力

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中国空间站燃烧科学实验系统PIV单元地面试验 被引量：1

11

作者 何丽芳 郑会龙 +2 位作者 王希坤 杨肖芳 张晓武 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1152-1160,共9页

中国空间站燃烧科学实验系统是用于开展微重力燃烧实验研究的综合性科学实验平台,可以实现燃烧流场测量。为了验证燃烧科学实验系统粒子图像测速(PIV)单元对燃烧流场测量的功能与可行性,本文基于与在轨状态一致的连续激光器和相机的空... 中国空间站燃烧科学实验系统是用于开展微重力燃烧实验研究的综合性科学实验平台,可以实现燃烧流场测量。为了验证燃烧科学实验系统粒子图像测速(PIV)单元对燃烧流场测量的功能与可行性,本文基于与在轨状态一致的连续激光器和相机的空间布局,搭建了地面层流圆孔射流试验平台,选取Al_(2)O_(3),TiO_(2),ZrO_(2)三种示踪粒子进行冷态试验与热态试验。试验结果表明,自主研制Nd∶YVO4泵浦连续激光器偏光角度合适,能照亮被测流场主流区域,燃烧科学实验系统PIV单元可用于低速燃烧流场测量;相同工况下,Al_(2)O_(3)粒子在冷态试验测量的速度值更接近于理论值,速度幅值比更接近1,更适用于低速流体测量。 展开更多

关键词 燃烧科学实验系统 piv单元地面试验 冷态流场 热态流场

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平板气膜冷却孔下游湍流场的试验研究 被引量：6

12

作者 梁俊宇 孟宝宝 +1 位作者 康顺 翟丽娜 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第6期435-439,468,共6页

利用二维粒子图像测速(PIV)技术,在吹风比为0.5和1.0、雷诺数为480时,对平板直冷却孔和弯曲冷却孔下游湍流场的流动结构进行了测量,得到了中心截面及射流下游4个流向横截面上的平均速度、涡量分布以及烟雾显示照片,并分析了弯曲冷却孔... 利用二维粒子图像测速(PIV)技术,在吹风比为0.5和1.0、雷诺数为480时,对平板直冷却孔和弯曲冷却孔下游湍流场的流动结构进行了测量,得到了中心截面及射流下游4个流向横截面上的平均速度、涡量分布以及烟雾显示照片,并分析了弯曲冷却孔通道对下游涡结构沿流向演化过程的影响.结果表明:冷却孔射流具有较低的射流轨迹,可以增强气膜的贴附效果,有利于提高冷却效率;弯曲冷却孔能为气膜提供较强的横向动量,使其具有较高的横向扩展能力,从而改善气膜的侧向覆盖效果. 展开更多

关键词 气膜冷却 冷却孔 湍流场 涡结构 二维粒子图像测速技术 试验研究

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微纳米尺度流动实验研究的问题与进展 被引量：11

13

作者 李战华 郑旭 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期1-11,共11页

微纳米实验流体力学研究的流动特征尺度在1mm^1nm范围,处于宏观流动到分子运动的过渡区。连续介质力学与量子力学这两个经典理论的衔接,提出了诸如连续性假设适用性、边界滑移等基本理论问题。同时从微纳米尺度研究界面处液/固/气的耦合... 微纳米实验流体力学研究的流动特征尺度在1mm^1nm范围,处于宏观流动到分子运动的过渡区。连续介质力学与量子力学这两个经典理论的衔接,提出了诸如连续性假设适用性、边界滑移等基本理论问题。同时从微纳米尺度研究界面处液/固/气的耦合,化学、电学性质对流动的影响值得关注。微纳米实验测量仪器融入了力、电等测量手段,要求测量空间精度达到nm量级,力的测量精度达到pN,时间分辨率达到ns。本文围绕连续性假设适用性、边界滑移、微纳米粒子布朗运动及微尺度涡旋测量等问题,介绍了Micro/Nano PIV、示踪粒子流场显示等技术应用于微纳流场观测的进展与难点。目前微纳米流动测量仍然沿着经典流体力学测量"小型化"的思路开展,而纳尺度的测量期待着新的实验方法与技术的提出。 展开更多

关键词 微 纳流动 实验测量 界面

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粗糙裂隙局部流场可视化实验教学探索 被引量：4

14

作者 郭平业 王蒙 +1 位作者 刘世童 高恺 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2021年第5期170-173,201,共5页

粗糙裂隙渗流具有显著的非线性特征,常规裂隙渗流实验无法获取内部流场信息,学生无法直观感受裂隙内的流动特征。为加深学生对局部微流场测量的理解,加强专业理论与实验技能教学的结合,设计了以流体力学理论知识为基础、微观粒子图像测... 粗糙裂隙渗流具有显著的非线性特征,常规裂隙渗流实验无法获取内部流场信息,学生无法直观感受裂隙内的流动特征。为加深学生对局部微流场测量的理解,加强专业理论与实验技能教学的结合,设计了以流体力学理论知识为基础、微观粒子图像测速(Micro-PIV)技术为测量方法的粗糙裂隙局部流场可视化实验教学方案。建立以N-S方程组为中心的知识体系,通过量纲分析的方法讲解公式的物理意义、推导与应用。基于可视化实验平台,测量粗糙裂隙局部流场特征,与理论知识结合进行分析,可增强学生对流体力学知识的理解,激发学生的主观能动性,提高学生的动手实验能力与科研创新素养。 展开更多

关键词 裂隙渗流 微观粒子图像测速技术 可视化 实验教学

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圆柱型水槽内动/静叶相干非定常流动的实验研究 被引量：1

15

作者 席光 邱凯 +2 位作者 宫武旗 党政 王尚锦 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期452-456,共5页

在不同的转速和动 /静叶相对位置下 ,利用粒子图像速度场仪 (PIV)对具有动 /静叶的圆柱型水槽内瞬态流动非定常相干情况进行了实验研究 .为了消除随机因素的干扰 ,实验采用锁相编码器技术和集平均技术来处理实验数据 .结果表明 ,圆柱型... 在不同的转速和动 /静叶相对位置下 ,利用粒子图像速度场仪 (PIV)对具有动 /静叶的圆柱型水槽内瞬态流动非定常相干情况进行了实验研究 .为了消除随机因素的干扰 ,实验采用锁相编码器技术和集平均技术来处理实验数据 .结果表明 ,圆柱型水槽内部具有较强的动 /静叶相干现象 ,静叶区经常出现旋涡结构 .通过集平均处理得到的某一转速及动 /静叶相对位置情况下的速度矢量分布 ,可显示旋涡的位置随动叶和静叶的相对位置而变化 .实验还发现 ,随着转速的升高 ,动 展开更多

关键词 圆柱型水槽 动/静叶相干 非定常流动 实验 叶轮机械

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冷却介质在层板内流动特性研究(第二部分 数值模拟复杂结构内流场) 被引量：3

16

作者 王储 王建华 +1 位作者 杜治能 杨士杰 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2007年第4期22-26,共5页

用商业软件模拟复杂层板中冷却介质流动特性,以粒子图像速度(PIV)测量技术获得的实验数据,验证所选择的数学模型和数值方法。实验是在确定的径高比1及入口雷诺数4.1×104下进行的。用验证的数学模型及数值方法,向上下扩展雷诺数至2.... 用商业软件模拟复杂层板中冷却介质流动特性,以粒子图像速度(PIV)测量技术获得的实验数据,验证所选择的数学模型和数值方法。实验是在确定的径高比1及入口雷诺数4.1×104下进行的。用验证的数学模型及数值方法,向上下扩展雷诺数至2.05×104及8.2×104,改变层板径高比至0.5及2.0,模拟这两个参数变化对层板内冷却介质流场的影响。模拟结果指出:在相同的径高比下,入口雷诺数的改变对层板内冷却介质流动特性影响很小;相反在相同的入口雷诺数下,径高比改变对层板内冷却介质流动特性有明显的影响。 展开更多

关键词 航空动力系统 层板冷却 数值模拟 piv实验验证

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基于Fluent的硫酸钾结晶器实验验证及优化设计 被引量：2

17

作者 时雅滨 魏学龙 +3 位作者 田明 张梓雨 闫会恬 贾启华 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2020年第7期11-15,共5页

为优化硫酸钾结晶器结构以获得优质硫酸钾晶体,研究了硫酸钾结晶器在搅拌桨作用下的流场分布、流体动力学性能以及混合效率,建立结晶器三维模型,应用Standard k-ε湍流模型和欧拉多相流模型进行数值仿真,揭示结晶器内三维流动形态,研究... 为优化硫酸钾结晶器结构以获得优质硫酸钾晶体,研究了硫酸钾结晶器在搅拌桨作用下的流场分布、流体动力学性能以及混合效率,建立结晶器三维模型,应用Standard k-ε湍流模型和欧拉多相流模型进行数值仿真,揭示结晶器内三维流动形态,研究内部流体流动规律,分析其流速分布,并应用PIV测试数据和混匀时间测定验证了三维湍流数值模拟结果的准确性,最后完成工业结晶器结构优化,将搅拌桨直径由70 cm增至90 cm,高度由100 cm降至67 cm,优化后混合效率和固相颗粒均匀性得到提升。 展开更多

关键词 FLUENT 硫酸钾 结晶 粒子图像测速 优化设计 实验验证

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离子风空气加速器流场特性的实验平台设计及研究

18

作者 庄蒙蒙 周砚江 +3 位作者 孔春林 朱继保 任燕 刘杰 《机电工程》 CAS 2013年第3期358-363,共6页

针对离子风空气加速器内部的复杂流场特点,将离子风技术应用于气流加速方面。开展了离子风技术研究,分析了离子风空气加速器的原理。通过对国内外粒子成像技术在离子风效应实验研究方面的分析,建立了粒子图像测速(PIV)技术与离子风空气... 针对离子风空气加速器内部的复杂流场特点,将离子风技术应用于气流加速方面。开展了离子风技术研究,分析了离子风空气加速器的原理。通过对国内外粒子成像技术在离子风效应实验研究方面的分析,建立了粒子图像测速(PIV)技术与离子风空气加速器流场的关系,提出了针对离子风空气加速器流场特性的PIV实验装置平台搭建的实验设计思路,包括PIV测量装置、高压电源、放电电极与流体通道四部分。对实验平台进行了论证,在此基础上,对PIV实验平台搭建的目的和意义、PIV实验设计的重点和难点进行了研究分析;阐述了整个PIV试验流程,指出了PIV实验的测量误差和实验操作误差的来源。研究结果表明,基于离子风空气加速器流场特性的实验平台搭建具有合理性和严密性。 展开更多

关键词 离子风空气加速器 粒子图像测速 实验平台 流场特性

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激光诊断测试技术在实验教学中的应用与探索 被引量：1

19

作者 韩阳 徐鹏 +2 位作者 郭春雨 王超 孙聪 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2023年第9期173-176,共4页

粒子图像测速技术(Particle Image Velocimetry,PIV)能够无接触、实时地获得全场瞬态流场信息,经过后处理能够清晰展示流场结构,是一种常用的流场测速手段。在本科生实验教学中引入激光诊断测试技术,使枯燥的流体力学类课程变得形象可观... 粒子图像测速技术(Particle Image Velocimetry,PIV)能够无接触、实时地获得全场瞬态流场信息,经过后处理能够清晰展示流场结构,是一种常用的流场测速手段。在本科生实验教学中引入激光诊断测试技术,使枯燥的流体力学类课程变得形象可观,帮助学生更深层次理解流场结构及流动特征,提高学生学习积极性。 展开更多

关键词 激光诊断测试技术 实验教学 粒子图像测速技术 船舶与海洋工程

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