复杂固体边界流场的三维PIV测试技术:任意三维边界识别算法

针对复杂固体边界三维流场的PIV测试应用,以及流固耦合实验研究中流场和固体结构特征的瞬态同步测试需求,发展了一种基于双相机布置形式的任意三维边界识别算法以精确获取三维表面几何信息;并以基于MLOS-SMART三维粒子场重构的Tomo-PIV算法计算三维速度矢量场,可同步获取三维表面结构运动/变形信息和三维瞬态速度场。这一边界识别算法基于SURF(加速稳健特征)模式识别算法进行三维曲面重构,可以确定流场中三维物体结构的边界特征。论文采用双相机布置方式获取了三种不同曲率的圆柱曲面图像,验证了所发展的三维边界识别算法的准确性。最后以圆柱绕流Tomo-PIV数字合成粒子图像序列为验证对象,采用所发展的边界识别算法和Tomo-PIV算法分别高质量地计算出圆柱曲面信息和三维速度场。