垂直于流向的截面中2D-PIV测量误差分析 被引量：4

1

作者 曹永飞 顾蕴松 程克明 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期66-72,共7页

常规二维粒子图像测速技术(2D-PIV)作为重要的流场测试手段,被越来越多地应用到各种类型的流场测量中。然而采用该技术对垂直于流向的截面进行测量时会产生明显误差,该误差是由2D-PIV原理中几何透视成像关系引起。本文分析了测量截面内... 常规二维粒子图像测速技术(2D-PIV)作为重要的流场测试手段,被越来越多地应用到各种类型的流场测量中。然而采用该技术对垂直于流向的截面进行测量时会产生明显误差,该误差是由2D-PIV原理中几何透视成像关系引起。本文分析了测量截面内有法向速度分量时透视误差产生原因及影响因素,建立了2D-PIV测量平面内的误差模型。通过实验测试验证了误差模型的正确性,确定了影响测量误差的关键参数为测量平面的法向速度和视场的离轴角。计算结果显示,最大透视误差可达法向速度的9.3%。根据误差模型进行分析,透视误差对流向涡类流场测量的影响主要为3个方面:改变流场速度量值大小、改变旋涡形状、改变旋涡的位置。最后,提出了一些减小误差的措施,为2D-PIV应用于垂直流向截面的测量提供了改进方法。 展开更多

关键词 2d-piv 透视误差 误差分析 流向旋涡 离轴角 视场系数

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地下高大空间建筑气流组织2D-PIV模型实验研究 被引量：1

2

作者 秦二伟 李安桂 《建筑科学》 北大核心 2012年第S2期249-254,共6页

1∶50建立几何模型,采用2D-PIV技术,对地下高大空间建筑气流组织进行了模型实验研究,地下大空间建筑内顶部下送风风速的大小对室内的气流分布和工作区的风速影响很大,而热源强度的大小对室内的气流分布和工作区的风速影响较小。通过本... 1∶50建立几何模型,采用2D-PIV技术,对地下高大空间建筑气流组织进行了模型实验研究,地下大空间建筑内顶部下送风风速的大小对室内的气流分布和工作区的风速影响很大,而热源强度的大小对室内的气流分布和工作区的风速影响较小。通过本实验的研究为地下大空间建筑复杂气流的优化组织研究提供了参考。 展开更多

关键词 2d-piv 气流组织 通风

原文传递

电除尘器内亚微米细颗粒物动态的可视化测试 被引量：14

3

作者 沈欣军 王仕龙 +3 位作者 韩平 郑钦臻 曾宇翾 闫克平 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期985-992,共8页

为了研究电除尘器内气流场对细颗粒物捕集的影响,采用二维粒子成像测速法(2D-PIV)对电除尘器内亚微米细颗粒物的运动规律进行测试.实验中,采用艾灸烟作为示踪粒子,线-板式电除尘器板间距为200mm,通过改变高压放电极或电晕放电极性进行实... 为了研究电除尘器内气流场对细颗粒物捕集的影响,采用二维粒子成像测速法(2D-PIV)对电除尘器内亚微米细颗粒物的运动规律进行测试.实验中,采用艾灸烟作为示踪粒子,线-板式电除尘器板间距为200mm,通过改变高压放电极或电晕放电极性进行实验.结果表明,对单线电极电除尘器施加50kV高压时,线电极周围会形成4个涡旋.对双线电极电除尘器来说,由于涡旋的相互作用,会形成更多的涡旋,且分布在双电晕线之间的4个涡旋更加均匀对称.从涡旋形貌来看,正电晕或负电晕放电具有相似的涡旋分布,采用线电极或芒刺电极时,也具有相似的涡旋分布.采用双芒刺电极时,由于注入更高的放电能量,颗粒物速度大幅提高,最高值可达1.6m/s,是一次流速的3倍. 展开更多

关键词 ESP 2d-piv 气流分布 离子风 亚微米细颗粒物

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防护林搭配灌草条件下的PIV实验研究 被引量：13

4

作者 金文 王元 张玮 《中国沙漠》 CSCD 北大核心 2003年第5期600-603,共4页

在低速风洞中,利用粒子图像测速仪(PIV),采用2帧-互相关的分析方法,对疏透度为30%、带前搭配灌草的防护林绕林流场的流动特征进行实验测量,获得其较大范围(11H×3H,H为防护林高度)绕林流场的速度矢量分布图、流速分布图和涡量分布图... 在低速风洞中,利用粒子图像测速仪(PIV),采用2帧-互相关的分析方法,对疏透度为30%、带前搭配灌草的防护林绕林流场的流动特征进行实验测量,获得其较大范围(11H×3H,H为防护林高度)绕林流场的速度矢量分布图、流速分布图和涡量分布图,与带前无草的防护林流场进行对比分析研究,并且利用CFD软件STAR CD对其数值模拟计算,从而发现防护林在搭配灌草条件下对防护林防护效应的影响。 展开更多

关键词 防护林 2d-piv 风洞 灌草 STAR-CD

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水轮机尾水管内流的PIV测试试验研究 被引量：3

5

作者 王军 孙建平 +1 位作者 张克危 吴克启 《实验力学》 CSCD 北大核心 2005年第3期468-472,共5页

在水力机械的内流研究中由于缺少试验数据,使得在采用内流数值CFD分析中内流预测准确性的评价受到制约。本文结合混流式水轮机模型的实验,将2D-PIV测试手段成功应用于4H尾水管内流的测试中,确定了测试方法与方案,制做了测试用4H尾水管,... 在水力机械的内流研究中由于缺少试验数据,使得在采用内流数值CFD分析中内流预测准确性的评价受到制约。本文结合混流式水轮机模型的实验,将2D-PIV测试手段成功应用于4H尾水管内流的测试中,确定了测试方法与方案,制做了测试用4H尾水管,对锥管、肘管出口及扩散管进出口位置上开设的测试窗口进行测试,得到最优工况下这些位置上瞬态速度测试数据,经过时均处理,给出了运行工况下不同测试位置上内流流动的速度、涡量及流线分布,为尾水管CFD优化分析提供了试验结果。试验结果表明,PIV测试方法能够清楚的测试出尾水管内不同位置的流动特征,是目前水力机械内流稳定性研究的一种有效实验方法。 展开更多

关键词 混流式水轮机 尾水管 内流试验 2d-piv

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大管径排水管渠机械搅拌清淤参数试验研究 被引量：2

6

作者 翟俊 陈思 李华飞 《人民长江》 北大核心 2015年第8期44-46,共3页

为给大管径排水管渠清淤系统设计提供相应的参数,采用有机玻璃制作排水管渠模型,以沙粒模拟代表性淤积物,利用2D-PIV系统对螺旋桨搅拌的机械清淤参数进行了试验研究。对不同粒径沙粒在螺旋桨搅拌作用下起动和完全悬浮两种状态时的流场... 为给大管径排水管渠清淤系统设计提供相应的参数,采用有机玻璃制作排水管渠模型,以沙粒模拟代表性淤积物,利用2D-PIV系统对螺旋桨搅拌的机械清淤参数进行了试验研究。对不同粒径沙粒在螺旋桨搅拌作用下起动和完全悬浮两种状态时的流场情况进行了考察,探讨了机械搅拌作用下的水流状态对沙粒的作用效果和规律。试验证实机械搅拌的清淤技术思路可行,起动和悬浮沙粒的粒径可由螺旋桨转速来控制,同时,加大螺旋桨转速可有效增强搅拌冲刷的强度和效果。 展开更多

关键词 管渠清淤 机械搅拌 水流流场 2d-piv

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PIV系统CCD相机位移调整机构的设计 被引量：1

7

作者 王成军 江平 《机床与液压》 北大核心 2014年第11期132-134,共3页

为使PIV(Particle Image Velocimetry)系统在流场测试中具有更高的可靠性、准确性和稳定性,根据PIV流场试验对CCD相机安装要求和工作环境的需求,设计了CCD相机位移调整机构,并阐述了该机构的设计思路、组成、能实现的功能及其特点。通... 为使PIV(Particle Image Velocimetry)系统在流场测试中具有更高的可靠性、准确性和稳定性,根据PIV流场试验对CCD相机安装要求和工作环境的需求,设计了CCD相机位移调整机构,并阐述了该机构的设计思路、组成、能实现的功能及其特点。通过使用该机构进行流场试验,结果表明:采用该CCD相机位移调整机构,能很好地满足PIV系统在流场测试试验中的工作需要,使整个系统更加简单、稳定、高效,进而使流场测试结果更加可靠、准确。 展开更多

关键词 2d-piv系统 CCD相机 位移调整机构 流场试验

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一种扑翼运动的模型实验及流场测量方法 被引量：6

8

作者 赵攀峰 刘春阳 +4 位作者 魏榛 李振国 刘曦 郑明章 杨基明 《实验力学》 CSCD 北大核心 2004年第4期408-414,共7页

俯旋、下拍、仰旋、上挥是一般昆虫运动的四个典型运动过程 ,本文通过研制三维和二维扑翼流场模拟装置以及相应的运动控制系统 ,实现了对昆虫扑翼飞行的上述过程的模拟。在测量方面 ,流场信息主要是通过自研制的 2D -DPIV(二维粒子速度... 俯旋、下拍、仰旋、上挥是一般昆虫运动的四个典型运动过程 ,本文通过研制三维和二维扑翼流场模拟装置以及相应的运动控制系统 ,实现了对昆虫扑翼飞行的上述过程的模拟。在测量方面 ,流场信息主要是通过自研制的 2D -DPIV(二维粒子速度成像仪 )来获得。该系统装备了高分辨率的高速CCD摄像机能够较为精细地动态量化流场 ,3维和 2维流场的动态流动显示以及量化测量都是通过它来实现。初步实验结果表明 ,模拟装置能成功地刻画昆虫翼的典型运动特征 ,2D -DPIV系统也能捕捉和反映强非定常特性的流场。本文还显示了实验中发现的一些有趣的现象 。 展开更多

关键词 扑翼 非定常特性 飞行 流场测量 流动显示 流场模拟 模拟装置 DPIV 刻画 粒子速度

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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

9

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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对称槽道涡波流场流动特征的POD分析 被引量：2

10

作者 刘阁 邓阳琴 +1 位作者 金兴 陈彬 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期173-182,共10页

为深入分析层流状态下对称槽道内涡波流场的流动特性及其变化规律,对流场进行了二维粒子图像测速(2DPIV)测量获取瞬态速度矢量数据,利用本征正交分解(POD)技术进行模态分解以及涡波流场的重构,然后根据重构的流场对对称槽道内涡波流场... 为深入分析层流状态下对称槽道内涡波流场的流动特性及其变化规律,对流场进行了二维粒子图像测速(2DPIV)测量获取瞬态速度矢量数据,利用本征正交分解(POD)技术进行模态分解以及涡波流场的重构,然后根据重构的流场对对称槽道内涡波流场进行了平均速度剖面、流场脉动强度以及特征点的速度和频谱分布等方面的分析。结果表明:POD的前15阶模态能够表征涡波流场的主导结构,第1,3阶模态主要表现为一对旋向相反的涡对特征,第2阶模态具有涡旋和波状主流的特征;提取了5个涡旋涡核的位置作为流场流动特性的特征点;根据POD重构流场分析发现流向平均速度呈抛物线形状分布,法向平均速度呈对称分布特征;流向脉动强度受壁面的影响较大,法向脉动强度呈现抛物线形状分布;距离中心主流较近的1~#,4~#,5~#特征点的速度脉动程度受主流的脉动强度影响较大,速度的脉动主频0.15 Hz与次频、流场的自然频率0.35 Hz共同影响特征点的速度分布;2~#,3~#特征点的流向速度呈衰减趋势,法向速度在初期幅度变化较大。 展开更多

关键词 对称槽道 涡波流场 流动特征 2D PIV测量 POD重构

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利用PIV测量铜尾矿絮团密度 被引量：1

11

作者 李亚红 郭亚兵 《太原科技大学学报》 2017年第1期78-82,共5页

为了测量铜尾矿絮团的粒径及速度,建立了2D-PIV.将少量絮团投入测量系统,利用PIV采集图像。通过对采集的图像分析,得到颗粒粒径及速度,由修正的斯托克斯方程计算得到絮团密度。结果表明,PIV测量系统减少了测量沉降速度和推断絮团密度的... 为了测量铜尾矿絮团的粒径及速度,建立了2D-PIV.将少量絮团投入测量系统,利用PIV采集图像。通过对采集的图像分析,得到颗粒粒径及速度,由修正的斯托克斯方程计算得到絮团密度。结果表明,PIV测量系统减少了测量沉降速度和推断絮团密度的不确定性,可得到较准确的结果。 展开更多

关键词 絮团 2d-piv测量系统 絮团密度

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二维矩形突起物绕流流动结构的实验研究 被引量：8

12

作者 齐鄂荣 邱兰 +1 位作者 卢炜娟 吴剑 《水动力学研究与进展（A辑）》 CSCD 北大核心 2006年第3期388-394,共7页

流场中旋涡的生成、演化与二维矩形突起物上游的流动分离有着密切的关系,该文利用PIV技术,对在均匀来流条件下无压流流道内底壁矩形突起物流动的二维瞬时流速场进行了测量,得到了湍流情况下,不同台阶比(h1/h)为2和4时流场中旋涡的生成... 流场中旋涡的生成、演化与二维矩形突起物上游的流动分离有着密切的关系,该文利用PIV技术,对在均匀来流条件下无压流流道内底壁矩形突起物流动的二维瞬时流速场进行了测量,得到了湍流情况下,不同台阶比(h1/h)为2和4时流场中旋涡的生成发展与演化的一般规律。文中分析了两种工况下流场中的旋涡结构的特点和突起物上、下游及顶部旋涡的运动特性和细部特征。 展开更多

关键词 PIV 突起物流动 旋涡结构 细部特征

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二维矩形突起物绕流流动特性的实验分析 被引量：4

13

作者 邱兰 齐鄂荣 《武汉大学学报（工学版）》 CAS CSCD 北大核心 2007年第6期36-41,共6页

利用PIV技术,对在均匀来流条件下无压流流道内底壁矩形突起物流动的二维瞬时流速场进行了测量,得到了湍流情况下,两种台阶比(h1/h=2、4),相同流量(Q=40 L/s)情况下突起物绕流流动特性及流场中旋涡生成发展与演化的一般规律.同时还对两... 利用PIV技术,对在均匀来流条件下无压流流道内底壁矩形突起物流动的二维瞬时流速场进行了测量,得到了湍流情况下,两种台阶比(h1/h=2、4),相同流量(Q=40 L/s)情况下突起物绕流流动特性及流场中旋涡生成发展与演化的一般规律.同时还对两种工况下流场结构的时均特点和突起物附近水面线的变化情况进行了分析. 展开更多

关键词 PIV 突起物流动 流动特性比较 水面线

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壁面约束对旋流流场影响的实验研究

14

作者 王博涵 姜磊 胡宏斌 《燃气轮机技术》 2019年第4期1-9,27,共10页

为深入认识旋涡流动的受限特征以及解决一些文献中出现的分歧,使用2D-3C粒子影像测速仪(PIV)研究了壁面约束对某典型非预混旋流杯的冷、热态流场的影响。实验结果表明:开放空间下流场存在中心回流区,旋流杯出口锥形渐扩段扩张角决定射... 为深入认识旋涡流动的受限特征以及解决一些文献中出现的分歧,使用2D-3C粒子影像测速仪(PIV)研究了壁面约束对某典型非预混旋流杯的冷、热态流场的影响。实验结果表明:开放空间下流场存在中心回流区,旋流杯出口锥形渐扩段扩张角决定射流宽度,进而影响回流区宽度。流场受限时,回流区收缩变窄,轴向射流峰值速度增大且贴着壁面内侧运动;此外,脉动速度分布特征发生显著变化。入口雷诺数增大导致射流轴向速度、回流强度以及流动湍流度都变大,但回流区结构和脉动速度分布特征几乎没有改变。相对于冷态流场,燃烧工况的回流区明显变短,并且燃烧放热使射流速度和脉动速度都显著增大。较大的速度波动主要分布在旋流射流和回流区的边界附近,即速度剪切层中。 展开更多

关键词 燃气轮机燃烧室 旋流杯 扩散燃烧 受限流动特性 2D-3C PIV

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附属柔膜对矩形柱扭转颤振影响的实验研究

15

作者 杨双月 王汉封 赵崇宇 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期4472-4480,共9页

通过风洞实验,研究附属柔膜对宽厚比B/D=3的单自由度矩形柱体扭转颤振的控制效果。柔膜固定于矩形迎风侧两边缘,高度d=0.5D。在折减风速Ur=0~22条件下,测量有、无控制状态下的振幅、尾流频率和尾流结构等。研究结果表明:前沿柔膜能够显... 通过风洞实验,研究附属柔膜对宽厚比B/D=3的单自由度矩形柱体扭转颤振的控制效果。柔膜固定于矩形迎风侧两边缘,高度d=0.5D。在折减风速Ur=0~22条件下,测量有、无控制状态下的振幅、尾流频率和尾流结构等。研究结果表明:前沿柔膜能够显著提高模型颤振临界风速,并大幅度减小颤振振幅。控制工况中,Ur=12.8时模型仍未起振,而柔膜已发生大幅拍动,并显著削弱了尾流中周期性涡脱。尽管控制工况中颤振振幅明显减小,但颤振发生后尾流主导频率仍锁定于结构固有频率,类似于无控制情况。颤振发生后,控制工况中拍动的柔膜仍能明显削弱模型尾流中的前缘涡,并减小流体对结构的气动力和做功,从而最终起到了抑制颤振的效果。 展开更多

关键词 二维矩形柱 扭转颤振 柔膜 PIV实验 相平均

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