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基于PIV技术水下航行体机动航行流场实验教学
1
作者 李晔 孙聪 +2 位作者 戴绍仕 孙士丽 欧阳卫平 《实验室科学》 2025年第4期56-60,68,共6页
基于船舶与海洋工程所属行业的工程本质和科学特征,依托船模拖曳水池实验环境,积极引入专业领域内先进的测量方法—PIV测试技术,自主设计并建造实验所需设备—水下航行体运动控制机构,通过统筹场地、仪器、设备和人员等因素,开设了采用... 基于船舶与海洋工程所属行业的工程本质和科学特征,依托船模拖曳水池实验环境,积极引入专业领域内先进的测量方法—PIV测试技术,自主设计并建造实验所需设备—水下航行体运动控制机构,通过统筹场地、仪器、设备和人员等因素,开设了采用PIV测试技术的水下航行体机动航行时的绕流场实验教学课程。目的是激发学生学习兴趣、提高动手实践能力、掌握行业发展动态和趋势,从而巩固理论知识;通过学习此课程,学生不仅掌握水下航行器绕流场实验的一般流程和分析方法,还能将理论知识同实践结合,促进教学与科研的相互融合和科研成果产出,通过教学来推动科研,将科研成果应用于教学。 展开更多
关键词 piv测试技术 水下航行体 实验教学 创新性
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基于PIV的茎秆倒伏角度对坡面薄层流水动力学特性的影响
2
作者 张迪 张会兰 +2 位作者 李峰 谷方正 王铃涵 《水土保持学报》 北大核心 2025年第3期335-344,351,共11页
[目的]坡面植被在水流冲刷或风力等外力作用下,易发生不同程度的倒伏,为探究植被倒伏角度对坡面薄层流水动力特性及侵蚀冲刷过程的影响。[方法]利用亚克力圆柱体模拟植株茎秆,开展室内水槽冲刷试验,设置6组倒伏角度(45°、75°... [目的]坡面植被在水流冲刷或风力等外力作用下,易发生不同程度的倒伏,为探究植被倒伏角度对坡面薄层流水动力特性及侵蚀冲刷过程的影响。[方法]利用亚克力圆柱体模拟植株茎秆,开展室内水槽冲刷试验,设置6组倒伏角度(45°、75°、90°、105°、135°、150°)与3组流量条件(0.23、0.52、0.76 L/s),采用高频粒子图像测速系统(particle image velocimetry,PIV)捕捉流场图像并进行流场绘制,分析不同茎秆倒伏角度对流场特性、紊动特性与涡旋结构特征的影响。[结果]1)茎秆存在导致其上游对称面处的水流流速发生改变,在近床面区域形成沿床面向上游与沿茎秆向下的负向流动区(x/D=-0.1至x/D=-0.4,y/D=0至y/D=0.4),且茎秆前倾与后倾均会削弱水流的负向流动。2)随水深增加,垂向流速的紊动强度先增大后减小,紊动强度最大值出现的位置均位于y/D=0.2附近,说明该区域涡旋微结构作用强烈。3)茎秆存在导致上游对称面处的马蹄涡(horseshoe vortex,HV)结构产生。由于茎秆前倾与后倾对下降流的削弱作用,随倾斜角度的增加,马蹄涡系统变得明显,涡量增大且逐渐向柱体靠近,在达到90°后继续倾斜,马蹄涡系统强度反而减弱。HV1的涡量随柱体倾角变化总体呈先增大后减小的“抛物线型”变化规律,涡量最大值90°>105°>75°>135°>45°>150°。[结论]综合表明,在坡面水流发展初期,倾斜植株茎秆能够在一定程度上减弱茎秆底部水流的逆向流动,抑制下降流的产生,削弱马蹄涡结构,进而减轻薄层流对床面的侵蚀,且茎秆倾斜程度越大,对土壤侵蚀的抑制效果越好。 展开更多
关键词 坡面薄层流 倒伏角 流场 马蹄涡系统 piv
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平面叶栅叶顶间隙流场的PIV实验研究
3
作者 廖志弘 薛志亮 +2 位作者 樊雨骐 周永刚 吴学成 《动力工程学报》 北大核心 2025年第9期1387-1395,共9页
为研究叶顶间隙内部流场特征,搭建了平面叶栅实验系统,提出了将超声雾化水雾粒子作为示踪粒子、在测量区域上游导流叶栅入口加载示踪粒子的方案,通过数值模拟研究了示踪粒子加载对流场的影响及其加载特性,开展了流场可视化粒子成像测速(... 为研究叶顶间隙内部流场特征,搭建了平面叶栅实验系统,提出了将超声雾化水雾粒子作为示踪粒子、在测量区域上游导流叶栅入口加载示踪粒子的方案,通过数值模拟研究了示踪粒子加载对流场的影响及其加载特性,开展了流场可视化粒子成像测速(particle image velocimetry,PIV)实验,获得了间隙内部速度场图像。结果表明:示踪粒子加载方案满足PIV流场测量要求,能够获得高分辨率的流场图像;在叶顶间隙上、下游存在低速区,内部中、后段存在高速区,随着主流速度的增加,泄漏流速度增加,在下游的低速区越明显,并且随着距离叶顶高度的增加,内部高速区扩大。 展开更多
关键词 平面叶栅 叶顶间隙 流场特征 超声雾化水雾 piv
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基于PIV的超声速尾喷管推力性能重构测量试验验证
4
作者 田杰 徐惊雷 +2 位作者 周骏飞 蔡乐 刘顺 《航空学报》 北大核心 2025年第17期17-29,共13页
传统的天平测力系统只能测量整体载荷而无法解耦单个部件贡献,这限制了对气动载荷背后的流动机理的探索。随着粒子图像测速(PIV)技术的发展,提出了一种基于PIV的气动载荷测量技术,通过重构压力、密度等多物理场,实现了气动载荷的间接测... 传统的天平测力系统只能测量整体载荷而无法解耦单个部件贡献,这限制了对气动载荷背后的流动机理的探索。随着粒子图像测速(PIV)技术的发展,提出了一种基于PIV的气动载荷测量技术,通过重构压力、密度等多物理场,实现了气动载荷的间接测量。但是传统的压力场重构方法应用于超声速流场时性能严重降低,限制了重构测量方法在超声速喷管中的应用。为解决上述问题,提出了一种基于流通矢量分裂(FVS)技术的超声速压力场重构方法,并建立了一套基于PIV的超声速喷管推力性能测量方案。通过开展直连式喷管风洞PIV试验,重构了典型工况下喷管内流场的多物理场以及流量、推力、升力等气动性能参数。评估结果表明,基于FVS方法计算的重构数据拥有更高的精度和良好的自洽性,满足流量、动量守恒定律,即使在复杂的过膨胀工况下,推力和升力的相对误差仅为-1.70%和0.60%,激波后壁面压力的局部误差均低于3%,优于传统的Poisson法和空间积分(SI)法。因此,试验结果验证了基于PIV的超声速喷管推力性能重构测量方法的可行性和高精度,该方法可以为传统天平测力结果提供有效的数据补充。 展开更多
关键词 粒子图像测速(piv) 超声速流动 压力场重构 单边膨胀喷管 推力性能
原文传递
方腔内温浓双扩散对流的PIV/PLIF实验研究
5
作者 邵立群 刘坤 +3 位作者 刘嘉伟 李琼 高文峰 张国庆 《云南师范大学学报(自然科学版)》 2025年第1期30-34,共5页
以不同质量浓度的NaCl溶液为实验流体,运用粒子图像测速(PIV)技术和平面激光诱导荧光(PLIF)技术,对方腔内的温浓双扩散对流现象进行了实验研究,得到方腔内溶液不同时间的温度场和速度场,探讨了温度梯度、浓度梯度和施密特数(Sc)和对流... 以不同质量浓度的NaCl溶液为实验流体,运用粒子图像测速(PIV)技术和平面激光诱导荧光(PLIF)技术,对方腔内的温浓双扩散对流现象进行了实验研究,得到方腔内溶液不同时间的温度场和速度场,探讨了温度梯度、浓度梯度和施密特数(Sc)和对流体的流动特性和传热行为的影响.实验结果表明,随着NaCl溶液浓度的增加,溶液的升温速率显著提高,自然对流的形成和扩展速度亦随之加快.较低的Sc有助于热量快速传递和均匀分布,且能增强流体对流运动,进而提高热传递和质量传递效率. 展开更多
关键词 piv/PLIF 方腔 温浓双扩散对流
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三叶后掠-HEDT组合桨槽内流场的PIV实验研究
6
作者 刘龙炜 包健 +2 位作者 赵金明 潘跃跃 周勇军 《青岛科技大学学报(自然科学版)》 2025年第1期111-119,共9页
通过粒子图像测速技术(PIV)对三叶后掠-HEDT组合桨搅拌槽内的流场进行了实验研究,考察了该组合桨的桨间距和转速的变化对搅拌槽内流场特性的影响。研究结果表明:当桨间距C_(2)=0.35T时(T为搅拌槽直径),槽内的流场速度分布更加均匀,两桨... 通过粒子图像测速技术(PIV)对三叶后掠-HEDT组合桨搅拌槽内的流场进行了实验研究,考察了该组合桨的桨间距和转速的变化对搅拌槽内流场特性的影响。研究结果表明:当桨间距C_(2)=0.35T时(T为搅拌槽直径),槽内的流场速度分布更加均匀,两桨之间湍动能更大,流体搅拌更加充分,槽内的流体流动效果最好。研究不同偏角下的尾涡时,发现HEDT桨形成的尾涡不断生成和消失,在槽内形成脉动速度,增加了槽内流体的湍动强度,混合效果得到加强。当转速N=120 r·min^(-1)时,HEDT桨上部低速区消失,同时槽壁处湍动能增大,此时的混合效果最好。 展开更多
关键词 三叶后掠-HEDT组合桨 piv 流场 湍动能 尾涡
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受限水域船体区水流紊动特性PIV试验研究
7
作者 梁伟坤 钟亮 +2 位作者 汪贤瑶 范欣然 余江秀 《水运工程》 2025年第10期138-147,共10页
船舶在受限水域中航行时,由于水深较浅、水面较窄,水流结构十分复杂。基于粒子图像测速系统(PIV)水槽试验,研究受限水域船体周围的紊动特性,探讨纵向紊动强度T_(ux)、雷诺应力τ、紊动能k的分布特征以及随断面系数的变化规律。结果表明... 船舶在受限水域中航行时,由于水深较浅、水面较窄,水流结构十分复杂。基于粒子图像测速系统(PIV)水槽试验,研究受限水域船体周围的紊动特性,探讨纵向紊动强度T_(ux)、雷诺应力τ、紊动能k的分布特征以及随断面系数的变化规律。结果表明:船首中剖面的纵向紊动强度T_(ux)和紊动能k均受船体边壁影响,最大值集中在水槽底部及船底附近,雷诺应力τ最大值出现在水槽近底处,在船首水面及船底附近为负值;船前区T_(ux)和k从水槽底部向水面递减,τ沿垂向先增大后减小;船尾回流区形成长椭圆形T_(ux)和k高值区及τ的负值区并向下游扩散。随断面系数增大,T_(ux)、τ和k的高值范围及τ的负值范围均减小,k的拐点位置上移;增大断面系数可显著减弱船体对水流的挤压效应,减小水流受船体形状的影响,湍流动量传递与交换作用减弱,局部高强度紊动降低,增加流场稳定性。 展开更多
关键词 受限水域 船体区水流 紊动强度 雷诺应力 紊动能 piv水槽试验
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基于PIV技术的高强材料梁柱节点抗震性能研究
8
作者 赵丽霞 史晓磊 杨卓强 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2025年第2期19-27,共9页
为了研究节点区配箍不足的高强筋(600MPa级)高性能混凝土梁柱边节点的抗震性能。对6个1/2缩尺梁柱边节点进行了低周反复荷载试验。试验节点的区别在于受弯钢筋的屈服强度、直径和混凝土强度。在试验中采用了粒子图像测速(PIV)技术对梁... 为了研究节点区配箍不足的高强筋(600MPa级)高性能混凝土梁柱边节点的抗震性能。对6个1/2缩尺梁柱边节点进行了低周反复荷载试验。试验节点的区别在于受弯钢筋的屈服强度、直径和混凝土强度。在试验中采用了粒子图像测速(PIV)技术对梁柱节点的剪切变形、梁弯曲变形、塑性铰长度、表面应变场和裂缝开展进行精确测量。试验结果表明,采用PIV能够较准确地观测梁裂缝的开展情况,配置高强筋的节点与采用400MPa级钢筋的节点相比,配置400MPa级钢筋梁内出现应力集中的现象。此外,节点剪切变形和梁裂缝宽度也较大,而塑性铰长度得到减小。高强混凝土和高强钢筋的组合使用提高了结构的耗能能力和初始刚度。 展开更多
关键词 高强钢筋 高性能混凝土 低周反复荷载 梁柱节点 piv技术
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矩形多桥墩绕流水力特性PIV试验
9
作者 金爽 张景洲 路明 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第26期11335-11345,共11页
为研究矩形多桥墩绕流水力特性,利用粒子图像测速(particle image velocimetry,PIV)技术,对不同纵、横间距比T/L、B/D方形布置四矩形桥墩和并列两矩形桥墩开展绕流试验,分析其流场分布、紊动强度、雷诺应力等水力特性。结果表明:1.5≤T/... 为研究矩形多桥墩绕流水力特性,利用粒子图像测速(particle image velocimetry,PIV)技术,对不同纵、横间距比T/L、B/D方形布置四矩形桥墩和并列两矩形桥墩开展绕流试验,分析其流场分布、紊动强度、雷诺应力等水力特性。结果表明:1.5≤T/L=B/D≤2.5时,存在分界线X=200 mm使得时均流速从四矩形桥墩布置高于两并列矩形桥墩,变为后者高于前者。紊动强度在并列两矩形桥墩布置时,断面大致呈M形分布,而在四矩形桥墩时对称性则不明显,且其紊动强度总体低于两矩形桥墩。当T/L=B/D=1.0时,四矩形桥墩两侧雷诺应力整体呈现正负交替的反对称四极子分布,随着间距比的增大,下游桥墩两侧极子中心点位置向上游偏移。研究结果揭示了矩形桥墩不同间距比条件下的绕流特性,对类似水利工程中桥墩布置具有一定参考价值。 展开更多
关键词 矩形桥墩 绕流 间距比 时均流速 piv
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基于SPIV技术的精细流场测试实验教学平台设计
10
作者 郭春雨 张浩然 +3 位作者 韩阳 郐云飞 李若欣 高岩 《力学与实践》 2025年第2期416-425,共10页
体视粒子图像测速(stereoscopic particle image velocimetry,SPIV)技术作为流体力学精细流场测量中先进的测试技术,可以将复杂的流场三维运动可视化,将其应用于实验教学可以提高学生学习兴趣。本实验教学平台将旋转流场可视化,通过数... 体视粒子图像测速(stereoscopic particle image velocimetry,SPIV)技术作为流体力学精细流场测量中先进的测试技术,可以将复杂的流场三维运动可视化,将其应用于实验教学可以提高学生学习兴趣。本实验教学平台将旋转流场可视化,通过数据采集与图像后处理分析得到旋转流场的三维速度场,最终观察到:随着桨叶转速提高,圆管内旋转流场的周向流速整体增加且分布更均匀。管壁处沿轴向向下周向流速递减,管中心处则递增,断面分布沿径向连续光滑无台阶状变化,轴向未发生流速错位现象。此平台能够让学生了解先进流场测试技术发展的同时锻炼其动手能力与思维能力,提高学习效果。 展开更多
关键词 实验教学 粒子图像测速 流体力学 流场可视化
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基于PIV试验的某核设施厂房气流运动特性研究
11
作者 杨少东 丁长富 +1 位作者 王寅 李园园 《暖通空调》 2025年第5期98-105,125,共9页
为研究含有强热源的某核设施厂房室内气流运动特性,建立了其真实全尺寸设备室试验环境舱,基于粒子图像测速(PIV)技术,精确测量了舱内蒸发器区域自然对流工况、机械通风工况的气流运动情况,并对设备室检修工况下的开口区域进行了测速。... 为研究含有强热源的某核设施厂房室内气流运动特性,建立了其真实全尺寸设备室试验环境舱,基于粒子图像测速(PIV)技术,精确测量了舱内蒸发器区域自然对流工况、机械通风工况的气流运动情况,并对设备室检修工况下的开口区域进行了测速。结果表明:在自然对流工况下,蒸发器热壁面会导致其周围产生特定流场,形成一个温度和流速逐渐升高的上升流,在蒸发器顶部则会形成一个上升的热羽流;在机械通风工况下,蒸发器表面边界层厚度有所减小,蒸发器顶部热羽流受到通风气流的扰动和分散,减少了上升热羽流的集聚,并使其更均匀地分布在设备室房间顶部;在检修工况下,室外气流在压差作用下通过检修开口进入环境舱。当开口流速为1 m/s时,入口速度曲线呈抛物线形状;当检修开口入口流速降低时,速度梯度减小,等速度线不再呈抛物线形状。 展开更多
关键词 强热源 核设施 粒子图像测速(piv) 设备室 气流运动 自然对流 机械通风
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基于PIV技术的自由喷雾流场可视化测量研究
12
作者 王晓川 刘立宁 +2 位作者 靳愚 郭强 元一单 《科技视界》 2025年第13期78-82,共5页
喷雾冷却是一种通过喷头将冷却工质碎化成具有高动量的细小液滴,并喷射至加热表面上实现冷却的强化换热技术,喷雾冷却技术可实现较高的换热效率。本文在冷态试验台架SMILE上采用粒子图像测速技术(PIV),研究了压力旋流喷嘴在不同压力下(1... 喷雾冷却是一种通过喷头将冷却工质碎化成具有高动量的细小液滴,并喷射至加热表面上实现冷却的强化换热技术,喷雾冷却技术可实现较高的换热效率。本文在冷态试验台架SMILE上采用粒子图像测速技术(PIV),研究了压力旋流喷嘴在不同压力下(1~3 bar)的自由喷雾流场结构。与使用探针的流场速度测量技术(如热线技术)不同,PIV是一种非侵入式的激光测量技术,避免了探针对流场的干扰,且PIV技术可实现全场测量。在多数PIV应用场景中必须将示踪粒子添加到流场中,而本研究直接将雾化后的水滴作为示踪材料实现流场可视化。PIV技术可视化结果为后续热态试验提供了宝贵的经验与数据支撑。基于流场可视化的结果,有助于进一步优化喷雾冷却系统设计,并为深入探究喷雾冷却传热试验机理提供有力支撑。 展开更多
关键词 粒子图像测速技术(piv) 喷雾冷却 压力旋流喷嘴
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aMAP评分联合RAR及PIV构建慢性肝病患者肝细胞癌发生风险的预测模型 被引量：2
13
作者 蒋晓涵 曹杰 +2 位作者 刘丹丹 薛丹 郭志国 《天津医药》 2025年第1期42-46,共5页
目的基于aMAP评分联合RAR及PIV构建并验证慢性肝病患者肝细胞癌(HCC)发生风险的预测模型。方法143例慢性肝病患者按照是否发生HCC分为HCC组32例及非HCC组111例,比较2组一般临床资料、aMAP评分及外周血指标水平。采用多因素Logistic回归... 目的基于aMAP评分联合RAR及PIV构建并验证慢性肝病患者肝细胞癌(HCC)发生风险的预测模型。方法143例慢性肝病患者按照是否发生HCC分为HCC组32例及非HCC组111例,比较2组一般临床资料、aMAP评分及外周血指标水平。采用多因素Logistic回归分析住院慢性肝病患者发生HCC的影响因素,构建并验证列线图风险预测模型。结果与非HCC组比较,HCC组年龄大、男性比例高,总胆红素(TBIL)、红细胞分布宽度(RDW)、中性粒细胞计数(NEU)、单核细胞计数(MON)、aMAP评分、RDW与ALB比值(RAR)、泛免疫炎症值(PIV)水平高,白蛋白(ALB)、淋巴细胞计数(LYM)水平低(P<0.05)。多因素Logistic回归分析显示,较高aMAP评分、RAR、PIV是住院慢性肝病患者HCC风险的独立危险因素(P<0.05);据此构建的列线图风险预测模型受试者工作特征(ROC)曲线的曲线下面积(AUC)为0.823(95%CI:0.747~0.899),校准曲线显示预测值与实际观测值基本一致,Brier得分为0.125,决策曲线显示该模型具有明显的正向效益,Bootstrap法对预测模型进行内部验证的AUC为0.823(95%CI:0.820~0.825),提示模型具有良好的区分度。结论aMAP评分联合RAR及PIV构建的慢性肝病患者发生HCC的列线图风险预测模型预测性能良好,有助于指导个体化治疗及随访。 展开更多
关键词 癌 肝细胞 列线图 ROC曲线 aMAP评分 慢性肝病 红细胞分布宽度与白蛋白比值 泛免疫炎症值
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基于PIV/PTV的直升机旋翼“沙盲”现象风沙两相流测量
14
作者 王少飞 潘翀 +2 位作者 张卫国 刘亚奎 齐中阳 《实验流体力学》 北大核心 2025年第4期28-35,共8页
本文采用粒子图像/追踪测速技术(PIV/PTV),对直升机旋翼近地悬停诱导的“沙盲”风沙两相流进行了测量。通过Γ2涡心识别和模态分解方法,精细描绘了尾流场中桨尖涡偏转、合并耗散的过程,并揭示了该过程中不同区域主导模态的空间分布形态... 本文采用粒子图像/追踪测速技术(PIV/PTV),对直升机旋翼近地悬停诱导的“沙盲”风沙两相流进行了测量。通过Γ2涡心识别和模态分解方法,精细描绘了尾流场中桨尖涡偏转、合并耗散的过程,并揭示了该过程中不同区域主导模态的空间分布形态和频率特征。通过对颗粒运动过程的观察,发现了颗粒受尾流场激励形成的波浪状团聚扩散结构。地表颗粒在近地区域(x/R=2~3)内被大量激励起动。对流场模态数据的相关分析表明,该区域内颗粒的起动与桨尖涡合并后形成的大尺度耗散结构的输运密切相关。 展开更多
关键词 直升机旋翼 沙盲 两相流 粒子图像/追踪测速技术 本征正交分解
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船用锅炉燃烧器旋转喷嘴雾化性能PIV实验研究
15
作者 张晨 陈琳 +1 位作者 丁傲霜 孙建平 《热能动力工程》 北大核心 2025年第6期140-148,共9页
为了提高船用锅炉燃烧器的雾化性能,通过粒子图像测速(PIV)实验研究了燃烧器冷态工作时水滴通过喷嘴进入炉膛的雾化过程,分析转杯转速为3000,4800和7000 r/min时的喷雾流动特性。实验研究表明:3种转杯转速的速度分布具有相似性,离喷嘴... 为了提高船用锅炉燃烧器的雾化性能,通过粒子图像测速(PIV)实验研究了燃烧器冷态工作时水滴通过喷嘴进入炉膛的雾化过程,分析转杯转速为3000,4800和7000 r/min时的喷雾流动特性。实验研究表明:3种转杯转速的速度分布具有相似性,离喷嘴轴向和径向距离最近的一小部分区域的速度最大,离喷嘴轴向和径向越远速度越低,直到速度接近零;把粒径测量区域分成底部、中部、顶部3部分,底部区域的索特直径大于中部,中部大于顶部,3个区域的索特直径随时间的变化规律相同,但各区域之间存在滞后性;转杯转速为3000,4800和7000 r/min时,3个区域的索特平均直径分别为0.0957,0.0905和0.0774 mm。 展开更多
关键词 喷嘴 粒子图像测速 流动特性参数 雾化
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基于PIV技术的透明黏性泥石流冲击桥墩模型试验 被引量：3
16
作者 周航 邹宗良 刘汉龙 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期175-187,共13页
针对现有模型试验无法可视化泥石流与桥墩相互作用过程和泥石流内部流体运动特性,提出一种基于PIV技术的透明泥石流模型试验技术。采用2种具有不同表观黏度的透明矿物油(550USP白油与68#机油)配置而成2种具有不同表观黏度的透明泥石流,... 针对现有模型试验无法可视化泥石流与桥墩相互作用过程和泥石流内部流体运动特性,提出一种基于PIV技术的透明泥石流模型试验技术。采用2种具有不同表观黏度的透明矿物油(550USP白油与68#机油)配置而成2种具有不同表观黏度的透明泥石流,设计了一套透明泥石流冲击桥墩模型试验系统。在3种坡度条件下,分别针对表观黏度不同的2种透明泥石流对冲击方形、圆端形、圆形3种截面形状桥墩的情况开展了21组冲击试验。试验结果表明:量纲一冲高h/H会随着弗劳德数Fr的增大而逐渐增大,且透明泥石流对桥墩的冲击力与桥墩的截面形状、透明泥石流的雷诺数Re、弗劳德数Fr有关;当截面形状不变,冲击阻力系数Cd随雷诺数Re与弗劳德数Fr的增加而减小。透明泥石流表观黏度的改变对圆端形与圆形截面桥墩表面流速与流深的关系影响较小,对方形截面桥墩影响较大。透明泥石流的表面流速在经过桥墩后得到了显著提升,圆形截面桥墩的提升效果最为明显,圆端形截面桥墩提升幅度最少。在桥墩影响区域以外,透明泥石流垂直流向(y方向)表面速度呈现中间大、两侧小的“倒U形”分布;在桥墩范围内,表面流速呈“M形”分布。 展开更多
关键词 桥梁工程 泥石流 模型试验 桥墩 piv 流速分布 阻力系数
原文传递
基于PIV技术的离心泵内流特性研究 被引量：2
17
作者 高攀龙 温超 +3 位作者 张兴林 丁强民 文宏刚 李晓俊 《设备管理与维修》 2024年第5期20-23,共4页
采用PIV技术对无蜗壳五叶片叶轮进行不同流量下的实验,研究叶轮流道内部涡结构分布随着流量变化的发展趋势及叶轮流道内部局部欧拉扬程的分布特性,获得了流道内部能量分布特性,并对叶轮流道内部流场与局部欧拉扬程分布进行关联分析。结... 采用PIV技术对无蜗壳五叶片叶轮进行不同流量下的实验,研究叶轮流道内部涡结构分布随着流量变化的发展趋势及叶轮流道内部局部欧拉扬程的分布特性,获得了流道内部能量分布特性,并对叶轮流道内部流场与局部欧拉扬程分布进行关联分析。结果显示,叶轮内部流场受流量变化影响非常大,随着流量的减小,不同流道内会先后在吸力面和压力面出现涡结构;叶轮内部局部欧拉扬程分布大体趋势基本一致;叶轮流道内部涡结构通过改变叶轮内部绝对液流角,进而影响局部欧拉扬程分布。 展开更多
关键词 piv 离心泵 内流特性 欧拉扬程分布
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基于PIV技术的非饱和膨胀土径向劈裂试验研究
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作者 马世茂 于怀昌 +3 位作者 孙统领 张俊然 王闯 王子睿 《水利水电技术（中英文）》 北大核心 2024年第S01期378-385,共8页
非饱和膨胀土的径向劈裂强度与裂隙扩展之间存在密切联系,分析不同含水率下非饱和膨胀土的裂隙演化机制,对南水北调中线工程膨胀土渠段的工程灾害防治具有重要的理论意义和工程实用价值。联合运用WP4C仪、压力板和PIV(Particle image ve... 非饱和膨胀土的径向劈裂强度与裂隙扩展之间存在密切联系,分析不同含水率下非饱和膨胀土的裂隙演化机制,对南水北调中线工程膨胀土渠段的工程灾害防治具有重要的理论意义和工程实用价值。联合运用WP4C仪、压力板和PIV(Particle image velocimetry,PIV)劈裂试验系统,对南水北调中线工程邓州段某高填方渠堤非饱和膨胀土进行了一系列的持水特性试验和劈裂试验,结合持水特征曲线,揭示了不同含水率膨胀土的劈裂强度、裂隙演化过程、位移矢量场的变化规律及其内在机理。试验表明:(1)膨胀土的含水率和饱和度均随吸力的增大而减小。在低吸力范围内膨胀土试样含水率和饱和度随吸力的增加而减小趋势缓慢;在高吸力范围内,含水率和饱和度与吸力基本呈线性关系,随吸力的增加,试样的含水率和饱和度显著减小。(2)含水率对膨胀土的劈裂强度具有显著影响。随含水率的增加,试样的劈裂峰值荷载呈先增加后减小的变化规律,劈裂峰值荷载在含水率为3%~12%范围内持续增加,而在12%~24%范围内持续减小;上述试验现象与不同含水率膨胀土试样具有不同的颗粒间液桥作用有密切的内在联系。(3)不同含水率下膨胀土劈裂试验荷载-位移曲线均可分为荷载接触阶段、荷载线性增加阶段、张拉破坏阶段和残余阶段。膨胀土劈裂试验不同阶段的裂隙、位移矢量场的变化规律与荷载-位移曲线变化之间存在着一一对应关系。 展开更多
关键词 piv技术 膨胀土 劈裂 含水率 持水特性 位移矢量场
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高速度梯度流场图像PIV-PSV混合处理算法
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作者 张大鹏 周骛 +3 位作者 黄浩钦 蔡天意 董祥瑞 蔡小舒 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期3086-3090,共5页
在流场测量中往往存在较大速度变化的区域,所获得测量图像若出现高速模糊的情况,则会出现单独使用现有PIV/PSV方法不能完全准确描述速度场的情况。本文提出一种结合PIV-PSV的图像处理方法,通过将高速度梯度图像进行高速度区域与低速度... 在流场测量中往往存在较大速度变化的区域,所获得测量图像若出现高速模糊的情况,则会出现单独使用现有PIV/PSV方法不能完全准确描述速度场的情况。本文提出一种结合PIV-PSV的图像处理方法,通过将高速度梯度图像进行高速度区域与低速度区域的拆分后,分别使用PIV和PSV方法进行对应处理,最终将结果进行整合,该方法相对于使用单一方法处理的准确度有超过2倍以上的提升,该方法具有进一步提升的空间以及处理三维速度场的可扩展性。 展开更多
关键词 高速度梯度流场图像 piv PSV 算法
原文传递
基于粒子图像分割的混合PIV-PTV算法
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作者 李拓 张清福 +6 位作者 潘翀 陈爽 申俊琦 王宏伟 李晓辉 黄湛 王晋军 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期68-75,I0002,共9页
粒子图像测速法(particle image velocimetry,PIV)因其非接触场测量的特性,已成为空气动力学领域的主要测量工具。复杂流动的速度场往往具有非均匀性,示踪粒子难以在待测空间均匀分布。因此,在应用PIV互相关算法处理粒子稀疏区时,需要... 粒子图像测速法(particle image velocimetry,PIV)因其非接触场测量的特性,已成为空气动力学领域的主要测量工具。复杂流动的速度场往往具有非均匀性,示踪粒子难以在待测空间均匀分布。因此,在应用PIV互相关算法处理粒子稀疏区时,需要采用更大的查询窗口以降低测量的不确定度,但会带来空间分辨率低的实际问题。而粒子追踪测速法(particle tracking velocimetry,PTV)追踪单个示踪粒子的跨帧位移,具有比PIV更高的空间分辨率,但难以适用于粒子浓度高的稠密区。针对PIV、PTV各自的优点,本文发展了一种基于粒子图像分割的混合PIV-PTV测速技术。首先定义了基于维诺多边形的粒子局部浓度量度,用以计算示踪粒子在粒子图像上的局部浓度场;其次通过设定的浓度阈值对粒子进行二分类,使用基于高斯核函数的支持向量机寻找出最优的分类边界,从而实现对粒子图像的粒子稀疏区和稠密区的划分;最后对两个区域分别使用PIV和PTV进行速度场计算,并合并为完整的速度场输出。仿真结果表明,上述方法可实现对粒子图像中的示踪粒子稀疏区和稠密区的自动划分,有效提高速度场测量的空间分辨率。将该方法应用在马赫数Ma=6的湍流边界层近壁测量中,可有效解决高速条件下粒子因强剪切难以进入边界层近壁区的问题,显著提高对近壁流动的解析能力。 展开更多
关键词 粒子图像测速 混合piv-PTV 粒子图像分割 支持向量机 维诺多边形
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