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题名基于时空粒子图像的管道流速测量方法及验证
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作者
吴家星
王浩
许帅
朱瑶勇
周朱晶
明晓
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机构
南京航空航天大学机电学院
南京航空航天大学航空航天结构力学及控制全国重点实验室
仿生材料与装备江苏省高校重点实验室
南京航空航天大学航空学院
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出处
《中国测试》
北大核心
2025年第1期105-110,共6页
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基金
国家自然科学基金(52475304,61973159)
航空航天结构力学及控制全国重点实验室自主研究课题(1005-ZAG23011)。
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文摘
管道流速测量除了得到流动方向的平均速度,有时还需要得到垂直流动方向的速度分布。该文提出一种新的光学非接触测量方法——一维粒子图像测速法(one-dimensional particle image velocimetry,1D-PIV),利用垂直于流动方向粒子的一维空间信息和时间信息构建时空状态矩阵,相关上下游两处时空状态矩阵即可完成平均流速和流速分布的测量。以DN35 mm直管搭建实验测试系统,在颗粒浓度为0.04 g/L条件下测量流速范围为84.99~261.10 mm/s的管道流,以单粒子追踪测速法(single particle tracking,SPT)作比对,1D-PIV测量的平均流速最大相对误差为2.67%,速度剖面最大相对误差为近壁面的1.73%。实验结果证明1D-PIV是一种简单有效的管道流速测量方法。
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关键词
管道流速测量
一维粒子图像测速
时空状态矩阵
互相关
单粒子追踪
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Keywords
pipeline velocity measurement
one-dimensional particle image velocimetry
spatiotemporal state matrix
cross-correlation
single particle tracking
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分类号
TB96
[机械工程—光学工程]
O351
[理学—流体力学]
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