基于粒子图像测速技术的流浆箱阶梯扩散器性能试验
近十年来流动测量技术的新发展
第５期盛森芝等：近ｌ‘年来流动测量技术的新发展１近十年来流动测量技术的新发展盛森芝徐月亭ＨＥ隶大学特赛流动测量研究中心袁辉靖北京１００８７１）１耶日盛森芝，１９３３年出生，１９５７年毕业于北京大学数力系．北京大学教授，周培源基金会理事，北京建大流体技术研究院院长．著有《流速测量技术》一书，曾获国家教委科技进步奖和优秀科技图书奖，是预移相型恒温风速计原理和ＩＦＡ一９００型智能流速测量系统’的主要发明人之一，该项发明获国家教委科技进步奖和国家发明奖．与美国ＨＰ公司、ＴＳＩ公司合作建立了两个现代化的研究中心．对产、学、研相结合的方针，对基础科学、技术科学和工程科学三者之间的关系等，有一系列独到的见解．摘要流动是一种跨行业、跨部门，跨学科的现象．现代卒气动力学、流体力学、热力学、水力学以及航空航天Ｔ程、水利水电工程、热能工程、流体机械丁程郁提出了系列复杂流动问题，其中包括高速流、低速流、臂道流、燃烧流、冲击流、振荡流、涡流、湍流、旋转流、多相流等等．这些流动都需要人们提供新的测量方法和新的量测仪器，使之能够适应单点向多点、平面向卒间、稳态向瞬态、单相向多相方向发展．这就促使人们不断利用新技术，发展新原理，采用新结构和新工艺，以政善仪器性能，增强讯号处理能力，提高仪器的测量精度，同时简化操作技术，使之便于推Ｊ＇‘应用．近ｌｏ年来，伴随着光纤技术．芯片技术、激光技术、数字信号处理技术，图形、图像趾理技术以及汁算机技术的日益成熟和完善，流速测量技术也随之得到了新的发展．木文就这些发展作…扼要介绍．关键词热线热膜风速计（ＨＷＦＡ），激光多普勒流速计（ＬＤＶ），相位多普勒粒子分析仪（ＰＤＰＡ），粒了成像速度场仪（ＰＩＶ），声学多普勒水流仪（ＡＤＶ）１热线热膜风速计（简称ＨＷＦＡ）技术的新发展【“４】ＨＷＦＡ的基础是一根无限长的圆柱体在无限人的流场中的热对流理论．１９１４年Ｋｉｎｇ推导了这一圆柱体的热对流方程，并且给出了方程的解，导出了热对流耗散和流动速度之间的关系，这就是著名的Ｋｉｎｇ公式，即Ｈ＝（Ａ＋ＢｆＵ）（Ｔｓ—Ｔｏ）（１）Ｒ其中打代表对流热耗散；Ａ、日为常数；ｕ为流动速度；珏为热线或热膜的丁作温度；蜀为环境温度．根据热平衡原理，热产生应该等于热耗散，因而有《尺。
038一种全尺度流场测试新技术——三维粒子成像测速系统
一种全尺度流场测试新技术——三维粒子成像测速系统*陈玖玖☆1，2李先庭2马晓钧2邵晓亮21，北京市建筑设计研究院2，清华大学摘要合理的气流组织对创造舒适健康的室内环境、节约空调能耗具有重要意义。
本文介绍了一种适用于全尺度通风房间内流场测试的新型测速系统，此系统利用空间成像和视差原理，仅需两架相机可获得三个方向的速度分量，测试范围从传统PIV的一薄层拓展为三维空间。
通过初步验证，表明此测速系统对于测量静态和动态物体的空间位置、长度和速度具有较高精度，能满足对通风房间内流场测试的需求。
关键词流场测试；粒子成像测速；验证1引言对通风房间而言，合理的气流组织不仅能有效地控制污染物浓度、保证空气品质，同时也是实现室内热湿环境的最终环节。
通风的形式多种多样，从自然通风到机械通风，从传统的混合通风到置换通风和个性化送风等多种方式，其最终目的都是在室内形成合理的气流组织，保证室内环境的舒适健康。
因此随着人们对室内空气品质和热舒适的广泛关注，通风房间内的气流组织也日益为人重视。
研究通风房间内空气流动的特性和流场的分布情况将有助于指导通风空调的设计，是创造舒适健康室内环境的基础，对节约空调能耗也具有重要意义。
目前，计算流体力学CFD（Computational Fluid Dynamics，CFD）方法在流场研究中大量应用，但是由于存在可靠性等问题而备受争议。
而另一方面，实验测量有助于揭示空气流动的本质，进而可指导通风系统的设计，因此近年来通风房间内流场测试技术得到了迅猛发展。
粒子成像测速（Particle Image V elocimetry ，PIV）即是其中一类新技术，它能在不干扰流场的前提下获得流场的瞬时速度分布，因而成为各国学者的研究热点[1-6]。
但是目前现有的PIV系统对安装要求非常严格，且测试范围有限，因此其应用受到很大限制[2，7]。
本文将介绍一种新型流场测试技术——三维粒子成像测速系统（Volumetric Particle Tracking Velocimetry，VPTV），此测速系统只需两架普通视野的相机，且对Z方向的位置无特别的限制。
高超声速流场激光测速技术研究进展
高超声速流场激光测速技术研究进展栗继伟;罗凯;尚甲豪;王业军;汪球;赵伟【期刊名称】《力学学报》【年(卷),期】2024(56)4【摘要】高超声速气流条件下飞行器内/外部流动中存在强湍流及脉动、边界层转捩、激波-边界层干扰和高温真实气体效应等耦合效应,表征该非定常流动现象对飞行器气动力、气动热以及目标光电特性等产生的影响是高超声速流动研究中的前沿课题.速度作为表征流动过程最重要的参数之一,准确的速度测量对于深入理解上述复杂流动-传输机理以及高超声速飞行器设计具有重要指导意义.文章针对高超声速流场速度测量中几种常用的非接触式激光测试技术进行了综述,主要包括基于空间法的粒子图像测速,基于激光吸收光谱、激光诱导荧光和瑞利散射的多普勒测速,基于飞行时间法的分子标记测速,以及基于流场折射率的聚焦激光差分干涉测速技术.首先简要介绍每种激光测速技术的基本原理,然后进一步介绍该技术在高超声速自由流、层/湍流边界层、激波/边界层干扰、尾流或其他复杂流动区域的速度及其脉动度测量等方面的典型应用,分析各种技术环境适用性及面临的局限性和挑战.最后对基于激光技术的高超声速流场速度测量进行了总结及发展趋势展望.【总页数】25页(P890-914)【作者】栗继伟;罗凯;尚甲豪;王业军;汪球;赵伟【作者单位】中国科学院力学研究所高温气体动力学国家重点实验室;中国科学院大学工程科学学院【正文语种】中文【中图分类】V211【相关文献】1.超声速/高超声速边界层转捩后期流场的模态分析2.瑞利散射测速技术在高超声速流场中应用研究3.强激光与高超声速球锥流场干扰数值模拟研究4.高超声速飞行器高温流场对激光武器毁伤效应的影响5.PIV技术在超及高超声速流场测量中的研究进展因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
电阻率层析成像的二维改进粒子群优化算法反演
电阻率层析成像的二维改进粒子群优化算法反演张倩;王玲;江沸菠【摘要】Particle swarm optimization ( PSO) is a global random search algorithm put forward by simulating the flock foraging in the process of social behavior based on swarm intelligence. Researchers have proved that PSO algorithm is an effective geophysical inversion method, and it does not rely on the initial model. Because the conventional PSO is easy to be stuck in relative extremum, slow conver⁃gence speed in the late and the inversion accuracy is not high, this paper presented an improved fully chaotic oscillations particle swarm optimization algorithm based on same conventional PSO theory. It improved the formula of updating speed, made the particles getting the difference between the current global best position quickly, enhanced the learning ability of particles. The paper did a two⁃dimen⁃sional numerical test on ERT data in matlab2012b programming environment,the results show that this algorithm inversion is not de⁃pendent on the initial model, increases the search space,and have higher inversion in accuracy than the standard PSO, and the image quality is better than that of Levenberg⁃Marquardt method.%粒子群优化算法（ PSO）是通过模拟鸟群觅食过程中的社会行为而提出的一种基于群体智能的全局随机搜索算法，已有研究学者证明PSO算法是一种有效的地球物理反演方法，不依赖初始模型。
基于粒子图像测速技术(PIV)的砂箱物理模拟实验研究
基于粒子图像测速技术(PIV)的砂箱物理模拟实验研究【摘要】本研究基于粒子图像测速技术(PIV)，通过砂箱物理模拟实验研究了流场的特性。
在实验中，我们设计了相应的实验装置并设定了合适的实验条件，通过对实验结果进行分析并采用适当的数据处理方法，得出了详细的模拟结果并进行了对比。
研究背景提出了该领域的研究现状，研究目的明确了本研究的目标，研究意义探讨了该研究对相关领域的推动作用。
最后结论部分总结了本研究的成果，并展望了未来的研究方向，同时总结了本研究的创新点。
通过本研究，我们深入探讨了流场特性，并为相关领域的研究提供了有益的参考。
【关键词】粒子图像测速技术(PIV)、砂箱物理模拟实验、实验装置、实验条件、实验结果、数据处理、模拟结果、研究背景、研究目的、研究意义、研究总结、未来展望、创新点1. 引言1.1 研究背景粒子图像测速技术(PIV)是一种用于测量流体运动速度场的先进技术，通过跟踪流体中的微小颗粒运动轨迹，可以获取流场中各点的速度信息。
在流体力学研究中，PIV技术已被广泛运用于风洞实验、水动力学模拟、气体动力学研究等领域。
对于颗粒流体混合的复杂情况，如砂土流动等，PIV技术的应用尚处于探索阶段。
砂土是一种典型的颗粒流体，其运动特性受多种因素影响，包括颗粒间的相互作用、外界环境的影响等。
通过结合PIV技术，我们可以实时监测砂土流体的速度场分布，并进一步分析砂土流动的规律和特性。
这对于增强对砂土运动机理的理解，提高土壤工程建模的准确性具有重要意义。
本研究旨在利用PIV技术对砂土流动进行实验模拟研究，探索砂土颗粒在流动过程中的运动规律，为土壤工程领域提供新的研究思路和技术支持。
通过这项研究，我们有望揭示砂土颗粒流动的内部机制，为工程实践提供更加科学和可靠的依据。
1.2 研究目的。
本实验旨在利用基于粒子图像测速技术(PIV)的方法，对砂箱物理模拟实验进行研究，以探究不同条件下砂土颗粒运动规律和流体-颗粒相互作用机理。
基于粒子图像测速技术(PIV)的砂箱物理模拟实验研究
基于粒子图像测速技术(PIV)的砂箱物理模拟实验研究【摘要】本研究基于粒子图像测速技术(PIV)，通过砂箱物理模拟实验探究颗粒在不同特定流场下的运动规律。
在实验设计中，我们搭建了流动场装置，并通过PIV技术实时捕捉颗粒运动图像。
测速原理部分介绍了PIV技术的工作原理及应用。
在数据处理方法中描述了如何处理和分析实验数据，结果分析部分详细探讨了实验结果及颗粒运动规律。
实验验证部分通过与理论模型对比进行验证。
最后结论部分总结了实验结果，展望了PIV技术在地质工程领域的应用前景。
本研究将深入探讨颗粒在复杂流场下的运动规律，为解决地质工程中的颗粒运动问题提供理论支持。
【关键词】粒子图像测速技术(PIV)、砂箱物理模拟、实验设计、测速原理、数据处理方法、结果分析、实验验证、实验结果总结、技术应用展望、研究背景、研究意义1. 引言1.1 研究背景随着科学技术的不断进步，粒子图像测速技术(PIV)在流体力学研究中得到了广泛应用。
砂箱物理模拟实验是一种常用的流体力学实验方法，通过在实验室环境中模拟真实的地质流体运动情况，可以帮助研究人员理解地下水流、地表水流、河道水流等现象的规律。
传统的砂箱物理模拟实验存在着一些局限性，比如实验数据获取困难、测速精度低等问题。
而基于粒子图像测速技术的砂箱物理模拟实验则能够更准确地获取流体速度场信息，提高实验数据的准确性和可靠性。
本研究旨在结合粒子图像测速技术和砂箱物理模拟实验，探讨如何应用PIV技术提高砂箱实验的测速精度，以及进一步揭示地下水流或地表水流等流体运动规律。
这将为地质工程领域提供更为准确的实验数据和分析方法，具有重要的理论和实践意义。
1.2 研究意义基于粒子图像测速技术(PIV)的砂箱物理模拟实验研究具有重要的理论和应用价值。
通过这种技术可以精确地测量流体中颗粒的速度和运动轨迹，从而揭示颗粒在流场中的动力学行为和相互作用规律，为颗粒物理学和流体力学等领域的研究提供重要的实验数据。
大型河工模型分布式表面流场测量系统研制及应用
ＤＯＩ：１０．１６１９８／ｊ．ｃｎｋｉ．１００９－６４０Ｘ．２０１８．０１．００３陈诚，夏云峰，黄海龙，等．大型河工模型分布式表面流场测量系统研制及应用［Ｊ］．水利水运工程学报，２０１８（１）：１７－２２．（ＣＨＥＮＣｈｅｎｇ，ＸＩＡＹｕｎｆｅｎｇ，ＨＵＡＮＧＨａｉｌｏｎｇ，ｅｔａｌ．Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓｙｓｔｅｍｆｏｒｓｕｒｆａｃｅｆｌｏｗｆｉｅｌｄｉｎｌａｒｇｅ⁃ｓｃａｌｅｒｉｖｅｒｍｏｄｅｌｔｅｓｔ［Ｊ］．Ｈｙｄｒｏ⁃ＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１８（１）：１７－２２．（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ））㊀第１期２０１８年２月水利水运工程学报ＨＹＤＲＯ⁃ＳＣＩＥＮＣＥＡＮＤＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＮｏ．１Ｆｅｂ．２０１８㊀㊀收稿日期：２０１７－０３－１６㊀㊀基金项目：国家重大科学仪器设备开发专项（２０１１ＹＱ０７００５５）；国家重点研发计划项目（２０１７ＹＦＣ０４０５７０３）；国家自然科学基金资助项目（５１３０９１５９）；中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金（Ｙ２１６００４，Ｙ２１５００６，Ｙ２１４００２，Ｙ２１２００９）㊀㊀作者简介：陈㊀诚（１９８２ ），男，贵州贵阳人，高级工程师，博士，主要从事水力学及河流动力学研究㊂Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｃｃｈｅｎ＠ｎｈｒｉ．ｃｎ大型河工模型分布式表面流场测量系统研制及应用陈㊀诚，夏云峰，黄海龙，王㊀驰，金㊀捷，周良平（南京水利科学研究院水文水资源及水利工程科学国家重点实验室，江苏南京㊀２１００２９）摘要：在河工模型试验中，粒子图像表面流场测量方法得到了广泛应用㊂研制了一种新型分布式表面流场测量系统，该系统采用局域网组网与光纤传输相结合，通过ＰＯＥ千兆交换机与高清智能一体化工业摄像机相连，显著降低了布线复杂度，具有系统传输距离远㊁布设简单㊁集成度高㊁可扩展性强等优点㊂系统具备可视化全自动采集㊁可视化错误矢量剔除㊁导出多种数据格式，生成流场等值线图㊁流线等功能㊂在系统研制基础上，提出了一种对粒子图像表面流场测量系统进行精度检测的新方法，通过精确控制匀速旋转平台模拟水流运动，将表面流场测量系统实测数据与旋转平台上各点精确数据进行对比检测，检测结果表明，研制的表面流场测量系统测量误差小于５％，已在长江河口模型等多个大型河工模型中得到成功应用㊂关㊀键㊀词：模型试验；流场测量；粒子图像；检测方法中图分类号：ＴＶ８３㊀㊀㊀文献标志码：Ａ㊀㊀㊀㊀文章编号：１００９－６４０Ｘ（２０１８）０１－００１７－０６在河工模型试验中，采用粒子图像测速技术（ＰＩＶ，ＰａｒｔｉｃｌｅＩｍａｇｅＶｅｌｏｃｉｍｅｔｒｙ）测量表面流场，可以获取河流泥沙工程中的流速分布信息，从而对河流水动力结构进行研究，为工程方案提供科学依据，该技术已广泛应用于河工及港工模型大范围瞬时表面流场的测量［１－４］㊂河工模型试验中的ＰＩＶ技术与水槽试验中的常规ＰＩＶ技术的区别主要在于：①测量区域比常规ＰＩＶ大得多，通常摄像头架设的位置离测量区域较远，为了满足图像处理的要求，所采用的示踪粒子粒径较大；②照明系统通常采用普通光源（甚至可以是自然光）照明，而常规ＰＩＶ需要专门的激光片光源进行照明㊂目前表面流场测量系统能够多次自动测量大范围的表面流场，较好地解决模型试验的流场测量问题，但也存在需要进一步改进的地方：如安装及标定过程较复杂；布线麻烦；测量过程中需对每个通道的图像进行手动阈值调整；流场错误矢量剔除费时费力㊂为了解决上述难题，本文研制了一种新型分布式表面流场测量系统，并成功应用于模型试验研究㊂为了分析研究模型试验中的粒子图像测速技术，便于不断完善和提升表面流场测量系统的各项性能指标，从而促进河流泥沙科学研究水平不断提高，有必要研究表面流场测量系统测量精度的检测方法㊂示踪粒子跟随性㊁摄像机分辨率㊁镜头畸变㊁安装高度㊁图像采集时间控制精度及流场提取算法等都直接影响系统测量精度，在流场系统实际使用过程中，粒子图像跟踪算法（ＰＴＶ，ＰａｒｔｉｃｌｅＴｒａｃｋｉｎｇＶｅｌｏｃｉｍｅｔｒｙ）中粒子图像阈值及ＰＩＶ互相关算法中相关窗口大小的确定也会直接导致测量误差［５－９］㊂目前常用的检测方法主要是在模型试验中使用常用的流速仪包括旋桨流速仪㊁ＡＤＶ声学多普勒流速仪等进行对比测量，但这些流速仪都需. All Rights Reserved.水利水运工程学报２０１８年２月要放置于一定水深才能测量，无法直接测出表面流速，会直接影响检测结果㊂为了解决上述问题，提出了一种对模型试验中粒子图像表面流场测量系统进行精度检测的新方法㊂１㊀分布式表面流场测量系统研制１ １㊀研制原理基于粒子图像测速技术（ＰＩＶ）研制大范围表面流场测量系统㊂采用千万像素高清智能一体化工业摄像机，通过无线网络与电脑连接，采用互相关算法［１０－１１］进行粒子图像匹配来计算表面流场，应用粒子图像跟踪算法（ＰＴＶ）［１２－１３］测量粒子迹线并生成动态可视化流迹线，结合流体力学连续性原理对流场中错误矢量进行剔除㊂系统可同步测量大范围多通道的表面流场及流迹线，具有较高的测量效率和精度，适用于大型物理模型试验表面流速分布的测量㊂图１㊀系统组网示意Ｆｉｇ １Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｄｉａｇｒａｍｏｆｓｙｓｔｅｍｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ１ ２㊀硬件系统组成系统采用局域网组网与光纤传输相结合，如图１所示，通过ＰＯＥ（ＰｏｗｅｒＯｖｅｒＥｔｈｅｒｎｅｔ）千兆交换机与高清智能一体化工业摄像机相连，供电同时传输图像，完成摄像机局域网组网后，通过光纤收发器进行长距离图像传输，满足远距离㊁高速㊁高宽带的快速以太网工作的需要，达到长距离的高速远程互连㊂然后通过交换机与无线路由器传输，实现计算机终端的无线连接㊂由于采用了ＰＯＥ供电，显著降低了布线复杂度，系统传输距离远，布设简单，集成度高，可扩展性强㊂采用１２００万像素高分辨率智能一体化工业摄像机，图像分辨率４０００ˑ３０００像素，配置红外自动增益，自适应光线调节，自动变焦（２ ８ １２ｍｍ），安装高度１２ｍ，终端拍摄范围为２０ｍˑ１８ｍ㊂可实时拍摄彩色高清照片，配置红外自动增益，自适应光线调节，背光补偿，数字宽动态，特别适用于大型河工模型长时间测量，自动消除光线变化影响㊂标准型工作温度－３０ħ ６０ħ，一体化ＩＰ６７防护等级护罩，有效解决模型试验中温度㊁湿度等问题，保证系统长期稳定运行㊂另外，支持智能化嵌入图像处理算法，显著提高图像处理速度，可保证多通道瞬时同步采集㊂智能一体化工业摄像机具有千兆网接口，并采用ＰＯＥ供电，通过ＰＯＥ千兆网交换机，仅用一根网线便可同时完成图像传输和摄像机供电，无须另外再配供电线路，显著降低了布线的复杂度，扩展简单，节能环保㊂另外，在摄像机上设置了水准气泡，在安装过程中可以方便㊁快速准确地将摄像机调成水平，在标定过程中每个摄像机拍摄范围内只需要选择２个标定点即可完成图像坐标与模型坐标的转换㊂图２㊀可视化全自动采集Ｆｉｇ ２Ｖｉｓｕａｌａｎｄａｕｔｏｍａｔｉｃａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ１ ３㊀软件系统功能软件系统基于ＶｉｓｕａｌＳｔｕｄｉｏ平台，结合数字图像处理技术与河流动力学理论，主要包括图像采集模块㊁图像处理模块及流场数据后处理模块㊂主要功能如下：（１）可视化全自动采集：无需手动设置图像阈值等进行粒子识别，采集时可实时监控多通道粒子分布情况㊂采用互相关算法与流体力学基本理论相结合，自动进行粒子匹配，同步采集大范围多通道的流场数据，如图２所示㊂（２）采用可视化错误矢量剔除方法：基于流体连续性原理，选择局部流场区域，通过滑动条控件调整流速大小及方向阈值，超过此范围的流速矢量自动差别为错误矢量，进行实时突出显示后可直接剔除，处理速度快㊂并可进行网格插值㊁断面流速插值㊁定点插值等，８１. All Rights Reserved.㊀第１期陈㊀诚，等：大型河工模型分布式表面流场测量系统研制及应用图３㊀迹线可视化Ｆｉｇ ３Ｓｔｒｅａｍｌｉｎｅｖｉｓｕａｌｉｚａｔｉｏｎ数据后处理快速方便㊂（３）流场数据可直接导出为ＴＸＴ，ＣＡＤ，ＴＥＣＰＬＯＴ和ＢＭＰ等多种格式，可生成流场等值线图㊁流线等㊂（４）采用粒子跟踪图像处理算法，识别并提取粒子图像，动态地叠加到背景图像，生成动态可视化流迹线图像及视频，如图３所示㊂２㊀系统精度检测方法模型试验中水流运动通常较为复杂，在边界突变等情况下容易产生旋转流等，为了尽量接近模型试验中真实流动情况，同时便于提取对比测量数据，设计匀速旋转平台来模拟水流运动㊂用计算机精确生成随机粒子图像（粒子大小与分布可调），然后打印固定在旋转平台上，以恒定的角速度ω旋转来模拟模型试验中表面流场的粒子运动㊂由于旋转平台上的粒子是由计算机精确生成，在平台的坐标位置可以精确测定㊂将表面流场测量系统摄像机拍摄的平台中心与平台中心精确对应，旋转平台上任意位置的速度大小可通过ｖ＝ωｒ精确测定，速度方向为该点的切线方向㊂将表面流场测量系统实测流场数据与旋转平台精确值进行对比，便可直接测出系统测量误差㊂图４㊀检测装置组成Ｆｉｇ ４Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｄｅｔｅｃｔｉｏｎｄｅｖｉｃｅ检测装置主要包括：圆形旋转平台㊁步进电机㊁控制器㊁传动机构等（见图４）㊂圆形旋转平台为直径３０ｃｍ的光滑平整铝制转盘㊂步进电机分辨率为０ ００１ʎ，最大转速可达５０ʎ／ｓ㊂驱动模式采用蜗轮蜗杆结构，传动比为９０：１㊂旋转轴系采用多道工艺精密加工而成，配合精度高㊂转盘刻度圈是激光刻划标尺，方便初始定位和读数，采用精密研配的蜗轮蜗杆结构，可以任意正向和反向旋转且空回极小㊂步进电机和蜗杆通过弹性联轴节连接，传动同步，消偏性能好，大大降低了偏心扰动且噪音小㊂控制器总是工作在４种状态之一：自动状态㊁手动状态㊁程序编辑状态㊁参数设定状态㊂控制器通电后，控制器处于手动状态且坐标值自动清零，可进行手动／自动模式切换，设置旋转速度㊁旋转时间㊁旋转方向等参数㊂系统检测时，将旋转平台旋转在拍摄图像中心位置，分别设置旋转平台旋转速度为１，５，１０，２０和３０ʎ／ｓ，在平台平稳运行过程中使用表面流场系统进行测量，保存测量数据；为了检测系统的畸变校正性能，可在拍摄图像中心位置与图像边缘间分别放置旋转平台进行检测㊂为了检测系统在不同高度的测量性能，可变换安装高度进行检测㊂经过多次检测，研制的表面流场测量系统测量误差小于５％㊂３㊀系统应用将研制的分布式表面流场测量系统应用在长江河口段模型中，用于常熟港区规划模型试验研究，系统安装了３０个高清智能一体化摄像机，其布置见图５㊂图６为测得的工程河段流场㊂由图６可见，流场图反映了工程河段的落急流场情况，以及该工程河段滩槽的流态分布规律㊂根据系统测得的粒子数据计算工程河段指定点的表面流速过程线，进而可分析工程实施前后流速过程变化㊁涨落急流速或平均流速的变化，模型验证时则可以用来验证模型测点与原型实测测点的流速相似性㊂在试验过程中，选取了６个流速测点进行了对比验证，由图７可见，系统测得的流速数据，与原型实测数据相比，各流速测点的流速过程线模型与天然吻合程度较好，既表明表面流场测量系统测量流速具有较高精确性，又表明了模型与原型有较好相似性㊂９１. All Rights Reserved.水利水运工程学报２０１８年２月图５㊀长江河口段模型中摄像机布置Ｆｉｇ ５ＣａｍｅｒａｐｌａｃｅｄｉｎＹａｎｇｔｚｅＲｉｖｅｒｅｓｔｕａｒｙｍｏｄｅｌ图６㊀表面流场测量系统测得的工程河段流场Ｆｉｇ ６Ｆｌｏｗｆｉｅｌｄｏｆｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｒｅａｃｈｍｅａｓｕｒｅｄｂｙｓｕｒｆａｃｅｆｌｏｗｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓｙｓｔｅｍ图７㊀模型试验流速验证Ｆｉｇ ７Ｆｌｏｗｖｅｌｏｃｉｔｙｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｉｎｍｏｄｅｌｔｅｓｔｓ４㊀结㊀语（１）本文研制了一种分布式表面流场测量系统，该系统采用局域网组网与光纤传输相结合，通过ＰＯＥ千兆交换机与高清智能一体化工业摄像机相连，显著降低了布线复杂度，系统传输距离远，布设简单，集成度高，可扩展性强，并在长江河口段模型等多个大型河工模型中得到了成功应用㊂（２）设计制作了一种对模型试验中粒子图像表面流场测量系统进行精度检测的检测装置，通过精确控制匀速旋转平台模拟水流运动，可将流场测量系统实测数据与旋转平台上各点精确数据进行对比检测，通过多次检测，研制的表面流场测量系统测量误差小于５％㊂（３）该系统精度检测方法是基于示踪粒子完全跟随水流运动的情况下进行检测的，没有考虑示踪粒子跟随性对系统测量误差的影响，在今后的工作中需进一步补充完善㊂参㊀考㊀文㊀献：［１］唐洪武．复杂水流模拟问题及图像测速技术的研究［Ｄ］．南京：河海大学，１９９６．（ＴＡＮＧＨｏｎｇｗｕ．Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｃｏｍｐｌｅｘｆｌｏｗｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄｉｍａｇｅｖｅｌｏｃｉｍｅｔｒｙ［Ｄ］．Ｎａｎｊｉｎｇ：ＨｏｈａｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，１９９６．（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ））０２. All Rights Reserved.㊀第１期陈㊀诚，等：大型河工模型分布式表面流场测量系统研制及应用 ［２］王兴奎，庞东明，王桂仙，等．图像处理技术在河工模型试验流场量测中的应用［Ｊ］．泥沙研究，１９９６（４）：２１⁃２６．（ＷＡＮＧＸｉｎｇｋｕｉ，ＰＡＮＧＤｏｎｇｍｉｎｇ，ＷＡＮＧＧｕｉｘｉａｎ，ｅｔａｌ．Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｉｍａｇｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｔｅｃｈｎｉｃｓｔｏｖｅｌｏｃｉｔｙｆｉｅｌｄｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｉｎｐｈｙｓｉｃａｌｍｏｄｅｌ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｅｄｉｍｅｎｔＲｅｓｅａｒｃｈ，１９９６（４）：２１⁃２６．（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ））［３］田晓东，陈嘉范，李云生，等．ＤＰＩＶ技术及其应用于潮汐流动表面流速的测量［Ｊ］．清华大学学报（自然科学版），１９９８，３８（１）：１０３⁃１０６．（ＴＩＡＮＸｉａｏｄｏｎｇ，ＣＨＥＮＪｉａｆａｎ，ＬＩＹｕｎｓｈｅｎｇ，ｅｔａｌ．ＤＰＩＶｔｅｃｈｎｉｑｕｅａｎｄｉｔｓａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｖｅｌｏｃｉｔｙｍｅａｓｕｒｉｎｇｔｉｄａｌｆｌｏｗ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＴｓｉｎｇｈｕａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＳｃｉｅｎｃｅｓＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ），１９９８，３８（１）：１０３⁃１０６．（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ））［４］唐洪武，陈诚，陈红，等．实体模型表面流场㊁河势测量中图像技术应用研究进展［Ｊ］．河海大学学报（自然科学版），２００７，３５（５）：５６７⁃５７２．（ＴＡＮＧＨｏｎｇｗｕ，ＣＨＥＮＣｈｅｎｇ，ＣＨＥＮＨｏｎｇ，ｅｔａｌ．Ｒｅｖｉｅｗｏｆｉｍａｇｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｔｅｃｈｎｉｑｕｅａｐｐｌｉｅｄｔｏｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｏｆｓｕｒｆａｃｅｆｌｏｗｆｉｅｌｄａｎｄｒｉｖｅｒｒｅｇｉｍｅｏｆｐｈｙｓｉｃａｌｍｏｄｅｌ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨｏｈａｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ），２００７，３５（５）：５６７⁃５７２．（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ））［５］吴龙华，严忠民，唐洪武．ＤＰＩＶ相关分析中相关窗口大小的确定［Ｊ］．水科学进展，２００２，１３（５）：５９４⁃５９８．（ＷＵＬｏｎｇｈｕａ，ＹＡＮＺｈｏｎｇｍｉｎ，ＴＡＮＧＨｏｎｇｗｕ．ＤｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｗｉｎｄｏｗｓｉｚｅｓｉｎｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓｏｆＤＰＩＶ［Ｊ］．ＡｄｖａｎｃｅｓｉｎＷａｔｅｒＳｉｃｅｎｃｅ，２００２，１３（５）：５９４⁃５９８．（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ））［６］ＳＵＴＡＲＴＯＴＥ．Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｌａｒｇｅｓｃａｌｅｐａｒｔｉｃｌｅｉｍａｇｅｖｅｌｏｃｉｍｅｔｒｙ（ＬＳＰＩＶ）ｔｏｉｄｅｎｔｉｆｙｆｌｏｗｐａｔｔｅｒｎｉｎａｃｈａｎｎｅｌ［Ｊ］．ＰｒｏｃｅｄｉａＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１５，１２５：２１３⁃２１９．［７］ＫＡＮＴＯＵＳＨＳＡ，ＳＣＨＬＥＩＳＳＡＪ．Ｌａｒｇｅ⁃ＳｃａｌｅＰＩＶＳｕｒｆａｃｅＦｌｏｗＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓｉｎＳｈａｌｌｏｗＢａｓｉｎｓｗｉｔｈＤｉｆｆｅｒｅｎｔＧｅｏｍｅｔｒｉｅｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＶｉｓｕａｌｉｚａｔｉｏｎ，２００９，１２（４）：３６１⁃３７３．［８］ＦＯＸＪＦ，ＰＡＴＲＩＣＫＡ．Ｌａｒｇｅ⁃ｓｃａｌｅｅｄｄｉｅｓｍｅａｓｕｒｅｄｗｉｔｈｌａｒｇｅｓｃａｌｅｐａｒｔｉｃｌｅｉｍａｇｅｖｅｌｏｃｉｍｅｔｒｙ［Ｊ］．ＦｌｏｗＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔａｎｄＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｔｉｏｎ，２００８，１９（５）：２８３⁃２９１．［９］ＦＵＪＩＴＡＩ，ＫＵＮＩＴＡＹ．ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆａｅｒｉａｌＬＳＰＩＶｔｏｔｈｅ２００２ｆｌｏｏｄｏｆｔｈｅＹｏｄｏＲｉｖｅｒｕｓｉｎｇａｈｅｌｉｃｏｐｔｅｒｍｏｕｎｔｅｄｈｉｇｈｄｅｎｓｉｔｙｖｉｄｅｏｃａｍｅｒａ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨｙｄｒｏ⁃ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔＲｅｓｅａｒｃｈ，２０１１，５（４）：３２３⁃３３１．［１０］ＳＨＩＳ，ＣＨＥＮＤ．ＴｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆａｎａｕｔｏｍａｔｅｄＰＩＶｉｍａｇｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｓｏｆｔｗａｒｅ ＳｍａｒｔＰＩＶ［Ｊ］．ＦｌｏｗＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔａｎｄＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｔｉｏｎ，２０１１，２２（３）：１８１⁃１８９．［１１］ＣＨＩＮＤ，ＳＡＮＧＪＬ．ＥｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆｒｅｃｕｒｓｉｖｅＰＩＶａｌｇｏｒｉｔｈｍｗｉｔｈｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｂａｓｅｄｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｕｓｉｎｇｖａｒｉｏｕｓｆｌｏｗｉｍａｇｅｓ［Ｊ］．ＫＳＭＥＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＪｏｕｒｎａｌ，２００３，１７（３）：４０９⁃４２１．［１２］ＴＡＮＧＨＷ，ＣＨＥＮＣ，ＣＨＥＮＨ，ｅｔａｌ．ＡｎｉｍｐｒｏｖｅｄＰＴＶｓｙｓｔｅｍｆｏｒｌａｒｇｅ⁃ｓｃａｌｅｐｈｙｓｉｃａｌｒｉｖｅｒｍｏｄｅｌ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨｙｄｒａｕｌｉｃｓ，２００８，２０（６）：６６９⁃６７８．［１３］ＮＥＺＵＩ，ＳＡＮＪＯＵＭ．ＰＩＶａｎｄＰＴＶｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓｉｎｈｙｄｒｏ⁃ｓｃｉｅｎｃｅｓｗｉｔｈｆｏｃｕｓｏｎｔｕｒｂｕｌｅｎｔｏｐｅｎ⁃ｃｈａｎｎｅｌｆｌｏｗｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨｙｄｒｏ⁃ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔＲｅｓｅａｒｃｈ，２０１１，５（４）：２１５⁃２３０．１２. All Rights Reserved.水利水运工程学报２０１８年２月Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓｙｓｔｅｍｆｏｒｓｕｒｆａｃｅｆｌｏｗｆｉｅｌｄｉｎｌａｒｇｅ⁃ｓｃａｌｅｒｉｖｅｒｍｏｄｅｌｔｅｓｔＣＨＥＮＣｈｅｎｇ，ＸＩＡＹｕｎｆｅｎｇ，ＨＵＡＮＧＨａｉｌｏｎｇ，ＷＡＮＧＣｈｉ，ＪＩＮＪｉｅ，ＺＨＯＵＬｉａｎｇｐｉｎｇ（ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＨｙｄｒｏｌｏｇｙ⁃ＷａｔｅｒＲｅｓｏｕｒｃｅｓａｎｄＨｙｄｒａｕｌｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮａｎｊｉｎｇＨｙｄｒａｕｌｉｃＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｎａｎｊｉｎｇ㊀２１００２９，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｏｒｒｉｖｅｒｍｏｄｅｌｔｅｓｔｓ，ｔｈｅｐａｒｔｉｃｌｅｉｍａｇｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄｓｆｏｒｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｆｌｏｗｆｉｅｌｄｈａｖｅｂｅｅｎａｐｐｌｉｅｄｗｉｄｅｌｙ．Ａｎｅｗｔｙｐｅｏｆｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓｙｓｔｅｍｆｏｒｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｆｌｏｗｆｉｅｌｄｗａｓｄｅｖｅｌｏｐｅｄｆｏｒｌａｒｇｅ⁃ｓｃａｌｅｒｉｖｅｒｍｏｄｅｌｔｅｓｔｓ．Ｍｉｌｌｉｏｎ⁃ｐｉｘｅｌｈｉｇｈ⁃ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｃａｍｅｒａｓｗｅｒｅｕｓｅｄｉｎｔｈｉｓｓｙｓｔｅｍａｎｄｃｏｎｎｅｃｔｅｄｗｉｔｈａｃｏｍｐｕｔｅｒｗｉｔｈｗｉｒｅｌｅｓｓｎｅｔｗｏｒｋ．ＴｈｅｒｅｉｓａｇｉｇａｂｉｔＰＯＥ（ＰｏｗｅｒＯｖｅｒＥｔｈｅｒｎｅｔ）ｉｎｔｅｒｆａｃｅｉｎｔｈｅｃａｍｅｒａ．ＴｈｅｉｍａｇｅｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎａｎｄｃａｍｅｒａｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙｃａｎｂｅｃｏｍｐｌｅｔｅｄａｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅｂｙｏｎｌｙａｃａｂｌｅｗｉｔｈａｇｉｇａｂｉｔＰＯＥｓｗｉｔｃｈ．Ｔｈｅｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙｏｆｗｉｒｉｎｇｃａｎｂｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｒｅｄｕｃｅｄｓｏｔｈａｔｔｈｅｃａｍｅｒａｓｃａｎｂｅｅａｓｉｌｙａｄｄｅｄｉｎｔｏｔｈｅｓｙｓｔｅｍ．Ｔｈｅｓｙｓｔｅｍｈａｓｆｕｎｃｔｉｏｎｓｓｕｃｈａｓｖｉｓｕａｌａｎｄａｕｔｏｍａｔｉｃａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ，ｖｉｓｕａｌｅｌｉｍｉｎａｔｉｏｎｆｏｒｅｒｒｏｒｖｅｃｔｏｒ，ｄａｔａｅｘｐｏｒｔｗｉｔｈａｖａｒｉｅｔｙｏｆｄａｔａｆｏｒｍａｔｓ，ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｏｆｆｌｏｗｃｏｎｔｏｕｒｓａｎｄｓｔｒｅａｍｌｉｎｅｓ；Ａｎｅｗｄｅｔｅｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｆｏｒｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓｙｓｔｅｍｏｆｔｈｅｐａｒｔｉｃｌｅｉｍａｇｅｓｕｒｆａｃｅｆｌｏｗｆｉｅｌｄｉｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｉｎｔｈｉｓｓｔｕｄｙ．Ｗａｔｅｒｆｌｏｗｃａｎｂｅｓｉｍｕｌａｔｅｄｂｙｔｈｅａｃｃｕｒａｔｅｃｏｎｔｒｏｌｏｆｔｈｅｕｎｉｆｏｒｍｒｏｔａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｐｌａｔｆｏｒｍ．Ｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｄｄａｔａｆｒｏｍｔｈｅｆｌｏｗｆｉｅｌｄｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓｙｓｔｅｍａｎｄｔｈｅａｃｃｕｒａｔｅｄａｔａｏｆｔｈｅｒｏｔａｔｉｎｇｐｌａｔｆｏｒｍａｒｅｃｏｍｐａｒｅｄ．Ｔｈｅａｃｃｕｒａｃｙｏｆｔｈｅｔｉｍｅｏｆｔｈｅｉｍａｇｅａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌ，ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎｏｆｉｍａｇｅｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎａｎｄｆｌｏｗｅｘｔｒａｃｔｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍｃａｎｂｅｄｅｔｅｃｔｅｄ．Ｔｈｅｍｏｄｅｌｔｅｓｔｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｅｒｒｏｒｓｏｆｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓｙｓｔｅｍｆｏｒｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｆｌｏｗｆｉｅｌｄａｒｅｌｅｓｓｔｈａｎ５％．ＴｈｅｓｙｓｔｅｍｈａｓｂｅｅｎｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｌｙａｐｐｌｉｅｄｉｎｔｈｅＹａｎｇｔｚｅＲｉｖｅｒｅｓｔｕａｒｙｍｏｄｅｌｔｅｓｔｓａｎｄｏｔｈｅｒｌａｒｇｅｒｉｖｅｒｍｏｄｅｌｓｔｅｓｔｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍｏｄｅｌｔｅｓｔ；ｆｌｏｗｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ；ｐａｒｔｉｃｌｅｉｍａｇｅ；ｄｅｔｅｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ２２. 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气液两相流动粒子成像测速技术_PIV_研究进展汇总
气液两相流动粒子成像测速技术(PIV 研究进展3许联锋, 陈刚, 李建中, 金上海(西安理工大学水力学研究所, 西安710048 摘要:粒子图像测速技术(PI V 作为一种全新的无扰、瞬态、全场速度测量方法, 已被广泛应用于液体或气体的单相流流速场测定。
对于两相流PI V 技术, 目前还处于起步与发展阶段。
本文对近年来两相PI V 技术的发展及取得的成就进行了回顾, 简要地分析了PI V 技术在两相流测量中的潜在优势及存在的困难, 着重对目前两相流PI V 技术中的关键技术-相分离方法进行了较为详尽的总结与评述, 并对PI V 技术在分散相颗粒尺寸及浓度测量方面的应用进行了讨论。
关键词:多相流体力学; 两相流;PI V ; 相分离方法; 粒径分析; 浓度测量中图分类号:T V13113+4文献标识码:AR esearch advances of particle im age velocimetry forgas 2liquid tw o 2phase flowX U Lian feng ,CHE N G ang ,LI Jianzhong ,J I N Shanghai(Institu te o f hydraulics , Xi ’an Univer sity , Abstract :As a new method for non2intrusive velocity measurement ,particle image velocimetry (PI V is widely used in as well as in gas flow , but the tw o 2phase PI V measurement technique is in In recent years ,many researchers have made great efforts in this field and gets ,superiority ,difficulty of PI V used in tw o 2phase flow measurement and the recent of separation methods a key technique in tw o 2phase PI V measurement are presented in this paper. The particle size and concentration measurement methods are als o discussed in this paper.K ey w ords :multiphase fluid mechanics ; tw o 2phase flows ; PI V ; phase separation ; size analysis ; concentration measurement收稿日期:2004203223基金项目:国家自然科学基金项目(50079020 ; 陕西省教育厅科研计划项目(00JK 190作者简介:许联锋,1971年出生, 男, 讲师, 博士1引言气液两相流作为两相流中的一种, 广泛应用于水利、动力、化工、核能、石油、冶金等领域。
一种螺旋桨叶片外部流场粒子图像测速试验装置[实用新型专利]
![一种螺旋桨叶片外部流场粒子图像测速试验装置[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/6b04a0c5b4daa58da1114a17.png)
专利名称：一种螺旋桨叶片外部流场粒子图像测速试验装置专利类型：实用新型专利
发明人：李远,才委,刘春宝
申请号：CN201720740291.7
申请日：20170623
公开号：CN206945731U
公开日：
20180130
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型涉及一种螺旋桨叶片外部流场粒子图像测速试验装置，该装置的水循环模块为透光水箱、水泵、流量计以及水管组成一个封闭的回路，透光水箱固定在支撑模块上；被测螺旋桨安装在透光水箱内，并且可以通过固定在透光水箱外的电驱动模块驱动旋转；激光器安装在激光器位置调节模块上，可相对于透光水箱作六自由度运动并对准透光水箱；CCD相机安装在相机运动模块上，可相对于透光水箱作六自由度运动并对准透光水箱；本实用新型解决了螺旋桨类叶片流场测量难题，并且将试验数据和CFD模拟技术相结合，可以验证CFD算法的准确性和有效性，结构简单、成本低，适用于螺旋桨叶片等复杂条件的PIV实验。
申请人：吉林大学
地址：130012 吉林省长春市前进大街2699号
国籍：CN
代理机构：长春吉大专利代理有限责任公司
代理人：王淑秋
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诊疗一体化胶质瘤靶向纳米粒增效声动力治疗及多模态显像体外实验研究
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曝气池中气液两相流粒子图像测速技术
曝气池中气液两相流粒子图像测速技术
万甜;程文;刘晓辉
【期刊名称】《水利水电科技进展》
【年(卷),期】2007(027)006
【摘要】在粒子图像测速原理的基础上研究了基于快速傅立叶变换的粒子图像测速算法,并编制算法程序进行验证.通过试验研究了气液两相流在曝气池试验装置中的流动情况,应用粒子图像测速技术对装置中3种状态下气液两相流的运动参量进行测量,获得了各种流体运动参数,并应用粒子图像测速程序进行计算分析.试验结果表明当气液两相流处于状态3时,气泡在装置中具有最长的停留时间和较大的速度紊动强度,氧转移速率和效率大大提高,这为曝气池选型提供了依据.
【总页数】4页(P99-102)
【作者】万甜;程文;刘晓辉
【作者单位】西安理工大学环境科学研究所,陕西,西安,710048;西安理工大学环境科学研究所,陕西,西安,710048;北京市工业设计研究院,北京,100055
【正文语种】中文
【中图分类】O359+.1
【相关文献】
1.粒子图像测速技术在两相流测量中的应用研究 [J], 阮晓东;刘志皓;瞿建武
2.曝气池中气液两相流的数值模拟与实验研究 [J], 程文;宋策;周孝德
3.曝气池中气液两相流数值模拟 [J], 罗玮;周玮;程文;张勤
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基于粒子群算法优化PIDNN的流浆箱解耦控制
基于粒子群算法优化PIDNN的流浆箱解耦控制
陈帅帅;熊智新;胡慕伊
【期刊名称】《中华纸业》
【年(卷),期】2017(038)006
【摘要】针对气垫式流浆箱的总压和浆位之间存在严重耦合的情况,探讨使用粒子群算法优化的PID神经元网络对其进行解耦控制.建立一个双输入双输出PID神经元网络控制系统,用粒子群算法优化网络的初始权重后,再采用误差反向传播算法进行修正,最终实现完全解耦.仿真结果表明,经粒子群算法优化后的神经元网络能够有效地消除总压与浆位之间的耦合,大大缩短调试时间,具有更高的控制精度,能够用于气垫式流浆箱的控制.
【总页数】5页(P20-24)
【作者】陈帅帅;熊智新;胡慕伊
【作者单位】南京林业大学江苏省制浆造纸科学与技术重点实验室,南京210037;南京林业大学江苏省制浆造纸科学与技术重点实验室,南京210037;南京林业大学江苏省制浆造纸科学与技术重点实验室,南京210037
【正文语种】中文
【中图分类】TP273;TS734+.2;TS736+.3
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5.基于改进粒子群算法的PIDNN解耦控制研究 [J], 周建新;李钊;宋顶利;石琳因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
应用粒子图像流速测定法解析泥石流运动形态
应用粒子图像流速测定法解析泥石流运动形态王丽;刘岳东【期刊名称】《水土保持应用技术》【年(卷),期】2006(000)002【摘要】在世界范围内,对泥石流等泥沙灾害的全部运动过程尚未有实用的定量的测试手段.日本学者柳原幸希等采用数值图像PIV技术对泥石流运动区域进行监测.其结论是能够在某种程度上解析泥石流运动的速度、时间的动态变化;有可能实现对泥石流的定量观测与分析.但因使用的是不以图像解析为前提的已存录像,存在图像不清晰、噪声干扰等问题,今后利用PIV技术分析泥石流时,拍摄崩塌画面尽可能正面对准现场,摄影时应注意不摇晃.尽可能使用高速度相机,用单色灰色标度拍摄,控制来自受光元件的电器噪音.用两台相机同时进行测量,实施立体解析可更准确地把握崩塌现象.同时应积累解析事例,借助崩塌实验、崩塌实例,校正测量值或事先摸清实际值.对观测误差的校正、监测精度,有待于进一步研究.【总页数】2页(P1-2)【作者】王丽;刘岳东【作者单位】沈阳医学院信息技术中心电教室,辽宁,沈阳,110034;沈阳医学院信息技术中心电教室,辽宁,沈阳,110034【正文语种】中文【中图分类】P642.23【相关文献】1.数字粒子图像处理技术及其在明渠交汇试验研究中流速测量的应用 [J], 茅泽育;张磊;陈嘉范;黄继汤2.呼气峰流速简易测定法对呼气峰流速昼夜变异率的估计 [J], 颜雪琴;戴元荣3.基于超声粒子图像测速技术的大鼠动脉二维血流速度测量 [J], 朱懿恒;钱明;牛丽丽;郑海荣;卢广文4.弯道超高法在泥石流流速计算中的应用——以四川省汶川县G317国道磨子沟泥石流为例 [J], 丁明涛;陈宁生;韦方强;齐云龙5.利用泥石流沟弯道凹凸岸泥位差计算泥石流流速 [J], 宋书志;佘敏龙因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
粒子成像测速法测定沉降槽内颗粒群的速度场
粒子成像测速法测定沉降槽内颗粒群的速度场
李鑫钢;周革
【期刊名称】《化工学报》
【年(卷),期】1992(043)004
【摘要】1引言在化工、环保、选矿等领域中，经常遇到大量的颗粒沉降问题。
颗粒的沉降速度是两相流动中重要理论基础之、一。
测量羊颗粒的沉降速度很容易，但对颗粒群很难测出其中每个粒子的速皮，而实际过程大都涉及颗粒群。
对于沉
降槽内的颗粒运动，一般按理想槽处理，不考虑流动不均匀及颗粒群的真实沉降速度，以及它们对夹带的影响”‘；或者用间歇沉降试验数据设计沉降设
备’‘，’‘。
本文的目的就是测量沉降槽内分区域颗粒群的统计平均速度，以期对沉降过程的研究和设计提供帮助。
【总页数】5页(P496-500)
【作者】李鑫钢;周革
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】TQ051.8
【相关文献】
1.应用粒子图像测速技术建立铸造浇注过程水模拟充型液体自由表面速度场 [J],
王松涛;赵忠兴;金光
2.基于粒子图像测速技术的分银炉内速度场及湍流研究 [J], 杨琦;罗永光;漆鑫;施
哲
3.液滴群速度场的激光粒子成像测速法 [J], 李鑫钢;周革
4.离心泵流道中固体颗粒速度场的粒子成像测速(PIV)分析与研究 [J], 许洪元
5.用于层析粒子图像测速的模拟粒子场成像 [J], 张小航;曾波;李少甫;刘艺
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第 ６ 卷 ｌ
第 ６期
化
工 学
报
Ｖｏ１ Ｎ Ｏ． ．６１ ６
２１ ０ ０年 ６月
Ｃ１ ＥＳＣ Ｊ ｕ ｎ ｌ ｏ ｒ ａ
Ｊ ｎ ２ １ ｕ ｅ ００
基 于粒 子 图像测 速 技术 的流 浆箱
阶梯 扩 散 器 性 能 试 验
杜红 霞 ，王乐 勤 ，刘锦 涛 ，杨 旭 ，程 俊。 ，杨 健
ｓ ， ， 出 Ｅ 段 横 向速 度 分 布 在 长 径 比为 ３ ５时 达 到 均 匀 ， 随后 圆 管 出 口段 横 向 速 度 分 布 再 由 均 匀 发 展 到 不 均 时 ｌ ～ 匀 ， 而方 管 出 口段 的横 向速 度 在 达 到均 布 后 ，后 续 流 动 没 有 明显 不 均 匀 的 横 向速 度 分 布 。 入 口浆 速 越 大 ，对 纤
。 ｌ ｎ ｓｒ ｍｉｅ ｏ ａ ｙ，Ｈ ａ ｇ ｈ ｕ ３ １ ３ Ｄａ ｕＩ ｄｕ ｔｙ Ｌｉ ｔｄ Ｃ ｍｐ ｎ ｎ ｚ ｏ １ ２ ４，Ｚｈ ｊａ ｇ，Ｃ ｉａ ｅｉｎ ｈｎ ）
Ａｂｓｒ ｃ ： Ｔｈｅ ｐ ｒ ｉｌ ｍ ａ ｅ ｏ ｉ ｅ ｒ （ Ｖ ）ｓ ｓ ｅ ｗａ ｅ ｏ ｈｅｆｏ ｆｅｄ ｔ ｓ ｓｏ ｔ ｐ ｄｉｆ ｅ ｔ ｔａ ｔ ａ ｔｃｅ ｉ ｇｅ ｖ ｌ ｃｍ ｔ ｙ ＰＩ ｙ ｔ ｍ ｓ ｕｓ ｄ ｆ ｒｔ ｌ ｗ ｉｌ ｅ ｔ ｆｓ ｅ ｆｕｓ ｒａ ｄ ｆｅ ｅ ｆｏｗ ｒ ｔ ｓ ｖ ｌ ｉｙ ｉｔ ｉ ｔｏ ｏ ａ ａ ｃ ｏ ｓ ｅ ｔｏｎ。 ｒ ｓｓ ａ ｅ Ｏ Ｓ ｎｄ ａ ｉａ ｉ ｎ ｉｆ ｒ ｎｔ ｌ ａ ｅ ． ｅ ｏｃｔ ｄ ｓ ｒｂｕ ｉ ｎｓ ｆ ｘｉ Ｉ ｒ ｓ ｓ ｃ ｉ ｅ ｉｔ ｎｃ ｌ Ｓ ａ ｃ ｖ ｔ ｔｏ ｗｅ ｅ ｒ
浆 速 和合 适 的形 状 尺 寸是 获 得 定 量 均 匀 、匀 度 好 纸 张 的保 证 。
关 键词 ：粒 子 图像 测 速 ；纸 机 流 浆 箱 ； 阶梯 扩 散 器 ；流 场 试 验
中 图分 类号 ：Ｔ ３ ． Ｓ７ ４ ２ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：Ｏ ３ — １ ５ （ ０ ０ ０ — １ ９ —０ ４８ １７ ２１） ６ ３３ ６
维 的解 絮越 有利 ，但 随着 入 口浆 速 的增 大 ，流 动 阻 力 急 剧 增 加 ， 阶 扩 处 空 化 区 域 增 大 ，故 在 纤 维 充 分 分 散 的前
提 下 ，人 口浆 速 以不 超 过 空化 的 临界 浆 速 为 宜 。 研 究 表 明 ，方 管 出 口阶 梯 扩 散 器 更 适 用 于 高 速 纸 机 ， 适 当高 的
（ 浙 江 大 学 化 工 机 械 研 究 所 ，浙 江 杭 州 ３ ０ ２ ； 中 国 轻 工 业 杭 州 机 电 设 计 研 究 院 ，浙 江 杭 州 ３ ０ ０ ； － １ ０ ７ １ ０ ４
。杭 州 大 路 实 业 有 限 公 司 ，浙 江 杭 州 ３ １ ３ ） １ ２ ４
摘 要 ：采 用 粒 子 图像 测 速 （ Ｉ 系统 对 两 种 出 口段 型式 阶梯 扩 散 器 的 内 流场 进 行 了测 试 ，得 到 了 多 种 流 量 工 况 Ｐ Ｖ） 下 阶 梯 扩 散 器轴 向水 平截 面 的速 度 分 布 、 阻力 损 失 及 阶 扩处 空 化 等 情 况 。测 试 结 果 表 明 ，人 口浆 速 为 ８ ２ ～ ４ｉ ｎ。