PIV系统测量误差的实验评价方法以及实验参数的优化

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。

用于柴油机喷雾场测试的PIV系统

引言本文设计开发了一套可用于柴油机瞬态喷雾场测试的ＰＩＶ（ｐａｒｔｉｃｌｅｉｍａｇｅｖｅｌｏｃｉｍｅｔｒｙ）系统，该系统利用喷雾液滴对入射激光产生Ｍｉｅ氏散射的原理，并以此作为示踪粒子，利用照相机对喷雾场进行瞬时拍照。ＰＩＶ照片经图像处理可得到喷雾液...

利用PIV系统对防护林不同配置模式防护效益的研究

农田土壤风蚀沙化是北方农牧交错区农业生产发展的主要限制因子,为了研究防护林带防沙机理和防护效益,利用PI V(particle image veloci metry)系统,在风洞中对陕北靖边县3种不同的防护林模式进行了模拟实验研究。试验结果表明,从起动风速、风蚀强度和流场特征三方面来看,两行乔木中间夹两带灌木的防护林模式能达到最佳的防护效益,是3种防护林模式中最佳的。乔灌结合的防护林模式防沙效果较好的原因是能显著降低近地表层风速。

基于PIV系统的支撑剂运移铺置规律及参数优化

滑溜水体积压裂是非常规致密储层的主要经济增产措施,支撑剂的运移与分布规律决定着复杂裂缝网络内支撑剂的最终分布形态和导流能力。文中采用PIV(粒子成像测速)系统捕捉支撑剂颗粒在主裂缝中的瞬时运移状态,研究了不同压裂液黏度、排量、砂比和支撑剂筛目条件下支撑剂铺置后的砂堤平衡状态,揭示了砂堤前缘与末端流场的变化规律。结果表明:随着排量、砂比和支撑剂筛目的增大,以及压裂液黏度的降低,支撑剂颗粒在砂堤前缘入口处和离开砂堤峰部时的运移速度更快,湍流强度更大,形成的有效裂缝更长;砂堤处于平衡状态时的高度和时间随着排量增加而减小,砂堤整体形态变得平缓;砂比越大,砂堤峰部出现位置越靠近裂缝入口处;优化的排量为10~12 m^(3)/min、砂比控制在20%以下、压裂液黏度在6~16 mPa·s、支撑剂筛目为40/70目时,形成的砂堤高度和长度最大。该研究成果可以为滑溜水体积压裂设计和施工提供有效的技术指导。

应用PIV系统测量混凝土搅拌运输车搅拌筒内部流体流动状态方法的研究

应用PIV对混凝土搅拌运输车搅拌筒内部流体在正转和反转两种工作状态下的流动状态进行实验研究,得到了搅拌筒内部流体流动状况的实验曲线及正转时搅拌筒内部流体的流线。为搅拌筒的结构改进设计提供了参考依据。

高能量脉冲式LED PIV系统

高能量脉冲KLED（Light Emitting Diode）在流场和速度场测量中替代激光器是非常值得尝试的发展方向。AK2002年开始，就有研究者进行了此类试验（Chetelat et al．，2002，Estevadeordl and Goss，2004），

高帧频明渠紊流粒子图像测速系统的研制与应用

研制了一套明渠紊流二维水槽试验系统,并开发了图像采集和数据处理软件,该系统测量频率高,局部图像最高频帧可达800Hz。应用于试验水槽水流的测量结果得出雷诺应力在距床面0.1h(水深)以上沿深度呈线性分布,纵向时均流速垂线分布在y+=30以上基本符合对数律,纵向紊动强度在y+=50以上基本符合指数分布,与现有的研究成果吻合,证实了系统的可靠性。

轴向旋涡流动的PIV实验研究

轴向旋涡流动是离心叶轮叶片之间一种特殊的相对流动,其流动规律是离心叶轮正反问题研究的重要基础。以先进的PIV测试系统在一特殊的自制叶轮内有针对性地完成了轴向旋涡速度分布规律测试,这些测试结果和有关理论探讨将为认识这一重要的流动现象提供有价值的依据。

乳化空气泡示踪粒子在PIV测速中的应用

把表面活性剂加入水流中形成的乳化空气泡,作为PIV流场显示的示踪粒子,并对套筒间的旋转环流场进行了PIV测量。流场定量实测结果令人满意。这亦表明乳化空气泡是一种品质较高且经济适用的PIV水流示踪粒子。

离心叶轮内流场的PIV实验

离心叶轮内流场的流动规律是泵的扬程、效率等外特性指标的决定因素。以PIV测试系统在一自行研制的透明离心叶轮内多工况测试了相对速度分布。以大量实验数据为依据,总结了叶轮内流场一些流动规律,并以理论方法分析揭示了这些规律的力学原因。

轴对称面源羽流运动特性的PIV实验研究

热源羽流是普遍存在于日常生活与工作中的一种气流形态,但对通风气流营造舒适的室内环境会造成明显干扰。为避免测试仪器对热源羽流场的干扰,本文采用2D-PIV系统拼接技术对不同热源强度、尺寸的面源羽流进行竖向区域测量,得到更加准确的运动特征方程和全局流场分布。以此实测数据,对面源羽流的轴心速度、扩展半径公式进行拟合系数讨论,得到一个简便且较为准确的圆形面源羽流轴心速度表达式,并对式中的系数进行拟合修正。结果表明:在热源半径为0.050~0.125 m,热源散热量为40~120 W之间能够较好的反映出热羽流轴心速度随远离热源高度的变化关系。

应用PIV研究带自由表面的后向台阶流流动特性

利用粒子图像测速（PIV）技术，对胁在450～4490之间的16种工况下的二维后向台阶定常流动的流场进行观测，并与文献资料的结果和数值模拟的结果进行比较，得到在此胁范围内的台阶后再附着长度Xr随Re变化的规律，以及台阶后流速分布和水面线位置等特性，对实验过程中所出现的粒子跟随性问题和存在自由表面的问题进行了讨论。

用PIV测量法研究燃气轮机叶轮与导叶轮间流体的速度场

介绍燃气涡轮第一级叶轮前圆盘空腔中的流体流动状态实验研究的实验装置、实验方法和实验结果。采用粒子成像技术（ＰＩＶ）测量圆盘空腔内的速度场，分析了密封气流量大小对不同位置流场的影响，并对主流气进入空腔的临界参数和流场的关系进行研究。

流场测量中的PIV技术浅析

通过对粒子图像测速技术的详细介绍，阐述了PIV技术的优点，分析了PIV系统的组成、测量原理及测量精度，从而可知粒子图像测速技术（PIV技术）是相关领域中流场测量的一种先进和有效的测量手段。

采用PIV研究叶轮轴向旋涡流

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。

实验用离心泵叶轮内流场的PIV测量

离心泵叶轮内流场的流动规律直接影响泵的扬程、效率等外特性指标,利用PIV测试技术可以在不干扰流场的情况下,进行高精度的测量。在实验中,使用PIV测量技术测量了离心泵内部流场,得到了离心泵内的速度分布,初步掌握了离心泵在不同工作条件下内部的流动特性。

双射流流动特性数值模拟和PIV实验研究

提出了将同轴直射流与旋转射流组合形成新型双射流的喷嘴结构和原理 ,并采用RNGk ε模型对双射流喷嘴内外流场进行了数值计算 ,结果表明 ,喷嘴压降一定时 ,存在 3种轴心速度衰减曲线 ;喷嘴加旋流道导程是决定轴心速度衰减模式的主要因素 .存在一个最佳导程可以同时满足大的射流冲击面积和作用距离的要求 .应用PIV实验系统对优化后的双射流流场进行了实验研究 .

PIV粒子测速技术在污水排海管道内流研究中的应用(英文)

PIV粒子测速技术与其它测速技术相比,具有实时性和无干扰性的优点。本文以污水海洋排放系统内部海水入侵形成的复杂流动为例,将PIV测速技术应用于管道内部的非恒定密度分层流研究。海水入侵海洋扩散器将会大大降低污水处置效率,尤其是在早期建造的没有海水入侵防护装置的污水海洋处置工程中,这个问题显得尤为突出。本文在实验室里建造了一个简化的污水海洋排放系统模型,采用PIV粒子测速系统对排放管道内的流速场进行测量,在此基础上对排放管道海水入侵过程及其发展机制进行了分析。实验研究结果表明,排污流量是影响排放系统内部流动型式的主要因素,密度分层流交界面的卷吸和紊动掺混是排出入侵海水的主要动力,而且这两种动力在排出海水时所起的作用比重不同,主要取决于排污管道内的污水动量。

离心泵叶轮内水流相对速度的实验研究

该研究应用PIV系统(粒子成像测速仪)这种先进的流场测试技术在不干扰流场的情况下,进行高精度的测量,即利用撒在流体中的粒子对光的散射作用,用光学的方法记录下粒子在不同时刻的位置,从而得到粒子的位移,基于粒子对流场的跟随性,测出水流在离心泵叶片流道内的绝对速度分布,并利用软件进行数据处理,得到离心叶轮内部从吸力边到压力边相对速度的分布,为离心泵的设计提供了更为可靠的理论依据。