离子风空气加速器流场的PIV技术研究

离子风空气加速器流场特性的实验平台设计及研究

（１．杭州天明环保工程有限公司，浙江杭州３１００１８；２．浙江理工大学机械与自动控制学院，浙江杭州３１００１８）
摘要：针对离子风空气加速器内部的复杂流场特点，将离子风技术应用于气流加速方面。开展了离子风技术研究，分析了离子风空
ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１ — ４５５１．２０１３．０３．０２６
离子风空气加速器流场特性的实验平台设计及研究
庄蒙蒙，周砚江，孔春林，朱继保，任燕，刘杰
ａｃｃｅｌｅｒａｔｏｒｆｏｒｍｅａｓｕｒｉｎｇｌｕｆｉｄｉｅｆｌｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ
ＺＨＵＡＮＧＭｅｎｇ — ｍｅｎｇ，ＺＨＯＵＹａｎ－ｊｉａｎｇ，ＫＯＮＧＣｈｕｎ — ｌｉｎ，
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｉｍｉｎｇａｔｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｉｒｓｔｉｃｏｆｔｈｅｃｏｍｐｌｅｘｌｏｆｗｌｆｕｉｄｏｆｉｏｎｉｃｗｉｎｄａｉｒａｃｃｅｌｅｒａｔｏｒ，ｉｏｎｉｃｗｉｎｄｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｗａｓｐｕｔｉｎｔｏｔｈｅａｓｐｅｃｔｏｆａｉｒｌｆｏｗａｃｃｅｌｅｒａｔｉｎｇ．Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｉｏｎｉｃｗｉｎｄｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｗａｓｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄａｎｄｐｉｎｒｃｉｐｌｅｏｆｔｈｅｉｏｎｗｉｎｄａｉｒａｃｃｅｌｅｒａｔｏｒｗａｓａｎｌｙａｚｅｄ．Ａｆｔｅｒｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｐａｒｔｉｃｌｅｉｍａｇｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｈａｖｉｎｇｅｆｆｅｃｔｏｎｅｘｐｅｉｒｍｅｎｔａｌｓｔｕｄｙｏｆｉｏｎｉｃｗｉｎｄｅｆｆｅｃｔａｔｈｏｍｅａｎｄａｂｒｏａｄ，

激光多普勒测速(LDV)与粒子成像测速(PIV)的应用

图像采集和速度场计算
由一台基于微机的控制器完成
通过改变PI V 系统的延迟时间, 得到不同喷雾时刻的速度矢量图。
实例4：柴油机燃油喷射雾化的PIV 测量试验研究
PIV 通过CCD 和采集卡, 获得粒子图像.
在喷雾液滴的两相流场内, 由于粒子像太多, 不能用跟踪单个粒子轨道的方法( PTV) 来获得速度信息.
3.LDV与PIV测量原理
激光多普勒测速原理
微粒接受到的光波频率与光源频率会
有差异，差异大小同微粒运动速度的
单一频率的激光照射大小和照射光与微粒速度方向之间的
运动微粒
夹角有关。
微粒以一定速度穿过时
接收散射光的多普频移获得微粒速度
若微粒速度与流体团速度一致，则可以获得该点的流场速度。其关系如下：
Satoru Sasak i等运用自相关PIV 技术, 从曝光图像中得到了喷雾周围的空气流动速度。研究结果显示, 喷射开始后喷油嘴周围的空气被喷雾前端向外挤压, 随后流速向相反方向进行。 M iyazak i等将PIV 技术成功应用到水平管内螺旋气固两相流粒子运动, 实验中包括用粒子群获得的高密度图象模型来得到速度, 对单个粒子的追踪来得到低密度粒子数。
激光多普勒测速（LDV）与粒子成像测速（PIV）在柴油机流场
特性方面的应用
报告主要内容
1. 意义与背景 2. 国内外研究现状 3. LDV与PIV测量原理 4. 实例应用介绍 5. LDV与PIV测试方法对比 6. 适用范围 7. 影响测试精度因素与测量误差分析 8. LDV与PIV局限性 9. LDV与PIV展望 10.参考文献
激光多普勒测速技术应用于浓缩燃烧器湍流流场的测量：在煤粉浓缩燃烧器中加入示踪颗粒,利用激光多普勒测速技术对湍流流场的速度场及湍流参数进行测量研究,通过自动数据采集及处理分析系统,获得不同钝体结构的煤粉浓缩燃烧器的速度及湍流强度分布。

风力机流场PIV试验研究

２风力机试验设备及模型
２．１①３．２ｍ风洞低速空气动力研究所的①３．２ｍ风洞是一座开闭口两用的回流式风洞，试验段截面为直径３．２ｍ
的圆形，试验段长度５ｍ。试验采用开口试验段避免洞壁干扰，气流偏角ｌＡａｌ、ＩＡｌ３１＿＜ｏ．５０，轴向静压梯度０．００４３ｍ’１。该风洞流场品质满足ＧＪＢｌ１７９．１９９１《高速风洞与低速风洞流场品质规范》的规定，满足风力机ＰＩＶ试验的要求。２．２风力机模型
试验的风力机模型为ＮＲＥＬ风力机（该风力机的风轮直径１０ｍ，２片线性尖削、非线性扭转分布的叶片，采用￥８０９翼型，风轮转速７２ｒｐｍ，输出功率２０ｋＷ）的１／８缩比简化设计模型，风轮直径为１．２５ｍ。风轮系统的桨毂和叶片均根据原有模型直接进行缩比。为简化设计起见，在设计中将桨毂的跷跷板连接形式改为刚性连接形式，并且取消了桨距角伺服电机控制系统，改为州定桨距角。其余平台、传动系统、发电机、整流罩、回转体、尾舵、支撑系统等均由低速空气动力研究所自行设计制造。
在舶尾迹站位角范围可达６００．叶尖涡的存在时间约Ｏ．１５ｓ，到视场边缘才趋于消敢（闰３）。２）尖速比较低时，容易出现叶尖涡。尖速比约０，３时，叶失涡昂明显：尖速比超过Ｉ时，基本
观测不到明显的叶尖涡存在。３）相同尖速比下，风力机有偏航角时，叶尖涡相对略弱。４）叶尖涡顺流运动到支轩处立即破碎消失（图４）。
风轮转速通过可调电阻型负载调二１了’转速范围３０＂－＇６００ｒｐｍ。２．３ＰｌＶ系统
试验采用了二维ＰＩＶ系统。Ｖｌｉｔｅ－－５００激光器使用两台脉冲激光器经过光束合束器通过一个光路出口并且空间上严格重合地发射出来，经过导光臂和片光源系统，产生照明流场的脉冲激光片光源。数字相机通过外部触发捕捉两帧图像，同时将捕捉到的一系列图像数据通过图像采集板实时地传输到计算机内存中。触发信号由同步控制器提供，从而保持与脉冲激光器的完全同步。

PIV技术的应用与发展

第6期收稿日期：2019－03－11作者简介：孔维波(1993—)，陕西宝鸡人，硕士研究生，主要从事水处理理论与技术的研究。

PIV 技术的应用与发展孔维波(兰州交通大学环境与市政工程学院，甘肃兰州730070)摘要：文章介绍了PIV 技术的发展历程，阐述了PIV 系统的组成与工作原理，对当前PIV 技术在流场测量方面的应用进行了介绍，并对PIV 技术的研究发展进行了展望。

关键词：PIV ;流场测量;应用与发展中图分类号：TH814文献标识码：A 文章编号：1008－021X (2019)06－0115－01Application and Development of PIVKong Weibo(School of Environmental and Municipal Engineering ，Lanzhou Jiaotong University ，Lanzhou 730070，China )Abstract :In the paper ，the development process of PIV were introduced ，the composition and working principle of PIV system were expounded ，the application of current PIV technology in flow field measurement was introduced ，and the research and development of PIV technology were prospects．Key words :PIV ;flow field measurement ;development and application PIV (粒子图像测速)技术是一种建立在图像互相关分析基础上的现代流场测量技术。

该技术综合了显示测量技术和单点测量技术的优点，在能够显示所测流场整体结构的同时又保证了测量的分辨率和精度。

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。

PIV技术在汽车模型风洞中的应用

P IV技术在汽车模型风洞中的应用 3
陈细军 ,谷正气 ,何忆斌 ,袁志群 ,于天恒
(湖南大学 ,汽车车身先进设计制造国家重点实验室 ,长沙 410082)
[摘要 ] 运用粒子图像测速 ( P IV )技术对某类车体纵对称面内的尾部流场进行测量 ;研究了不同雷诺数下尾部流场的变化 ,并对速度场和涡量场进行定量分析。结果表明 P IV 技术用于汽车周围复杂流场的测量具有很强的优势 ,将成为汽车空气动力学试验的一种新的研究方法。
2 试验设备与方案
类车体模型缩尺比例
为 1 ∶3, 试验模型是根据
CAD 数据模型通过数控机
床加工而成。模型的长为
1 530mm ,宽为 768mm , 高
为 480mm , 模型的表面涂
以亚光黑漆 , 防止模型表面反光 ,影响测量结果 ,试
图 2 试验模型
验模型见图 2。
212 P IV系统设备
图 9 t = 0瞬时涡量场
图 11 t = 1 s瞬时涡量场
图 12 t = 115 s瞬时涡量场
图 10 t = 015 s瞬时涡量场
从图 9～图 14中可以发现尾部流场在不同的时刻 ,具有不同的形状 ,湍流形态复杂并且涡量的峰值也不断变化。整个涡结构的空间分布一直沿伸到 X
= 440mm 附近 , 并且在不同时刻涡量值不断地变化。从涡量场分布中还可以看出 ,在尾涡中 ,顺时针方向的涡量 (涡量为负值 )的峰值基本上是逆时针 (涡量为正值 )峰值的 4倍 ,并且涡占据空间区域大 , 这主要由于车顶部、侧面的高速气流混合 ,并且流量大 ,在流向车身尾部时 ,产生很大分离 ,形成高强度的尾部涡 ,而车底部气流 ,由于流量相对较小 ,在卷入尾流中 ,所形成的尾涡强度较小。总之 ,通过瞬态

北京航空航天大学五系流体力学实验PIV实验报告

研究生《流体力学实验》——粒子成像测速（PIV）技术实验报告班级姓名实验日期3月23日指导教师北京航空航天大学流体力学研究所一、实验目的1. 利用粒子成像测速技术测量二维流场速度分布。

2. 利用matlab 中FFT 实行互相关运算记录流场速度分布。

二、基本原理粒子成像测速技术（Particle Image Velocimetry ）是一种全流场测速技术，可测得流场中某一截面上的瞬时二维速度矢量分布，体视PIV 可获取三维速度分量。

三、实验步骤1 .实验流程如下图2 .系统构成：粒子及投放装置；双脉冲激光器；图像记录设备；信息处理系统 ①光源系统：激光器+片光系统=激光片光要求：要求短时间内(脉冲宽度 5ns)保证大量的光能 (20 mJ--500 mJ)；脉冲时间间隔能够视流速大小而变化，范围要求：1μs --若干 ms ；脉冲激光器典型重复频率为 10-30Hz (激光器蓄能需要时间)；双脉冲Nd:YAG 激光器，脉冲时间间隔Δt = 1-150 μs ,重复频率15 Hz ，适合高速气流速度的测量。

结果查询图像记录其中：∆t: 脉冲时间间隔T: 单个激光器脉冲重复时间τ: 脉冲宽度②图像记录设备（CCD 相机）CCD —Charge Coupled Device：电荷耦合元件或CCD图像传感器，CCD是一种半导体器件，能够把光学影像转化为数字信号。

CCD上植入的微小光敏物质称作像素（Pixel）。

一块CCD上包含的像素数越多，其提供的画面分辨率也就越高。

CCD的作用就像胶片一样，但它是把图像像素转换成数字信号。

CCD 阵列的空间分辨率至少比摄影胶片低两个量级。

CCD按加工工艺分为两种：TTL和CMOS，TTL工艺成像质量要优于CMOS工艺；CMOS 成像和信息存储、传输速度快，用于高速高频响PIV。

而CCD的信号存储和传输：像素→存储区: 500 ns，存储区→PC: 33 ms，跨帧技术如下图所示△tTt EI激光器1激光器2因此对CCD 相机的性能要求：记录图像序列，一帧帧连续排列；高空间分辨率；高速捕获多帧图像；高感光度。

粒子影像测速(PIV)技术概述

粒子影像测速(PIV)技术概述1.PIV技术介绍1.1.引言目前为止，人类对流体力学仍有许多疑难问题，如对湍流、非定常流动等现象了解甚少，而在许多工程应用如飞行器外形设计、内燃机燃烧室中的多相流动等中又迫切需要解决这些问题，因而使流场测量问题变得极为重要。

流场测速新方法研究中，至今已发展了激光多普勒测速LDV(Laser Doppler Velocimetry)、粒子影像测速PIV(Particle Image Velocimetry)等技术。

LDV的综合性能较高，具有高精度、高分辨率和非接触测量等优点，通常作为仪器标校技术使用，但LDV只能实现单点测量。

PIV技术是一种全场、动态、非接触测量手段，已获得广泛使用，成功应用于风洞、水洞、水槽燃烧及喷射等实验中。

PIV研究始于上个世纪80年代，随着光学和计算机图像处理技术的迅猛发展，PIV取得了长足进步，测量精度已与LDV接近。

1.2.PIV原理图1是PIV 技术应用的简单原理图。

散播在流场中的跟随性及反光性良好的示踪粒子，由激光光束首先入射到一组球面透镜上，经聚焦后通过全反射镜至一组可调的柱面透镜形成具有一定厚度的片光，照亮流场中特定的区域，此时经过此区域的示踪粒子被照亮，通过CCD（CMOS）成像设备进行成像。

对这个特定的区域在一定时间间隔内利用图1 PIV简单原理图激光脉冲连续照亮两次，就能得到粒子在第一次照亮时间t 和第二次照亮时间t’的两个图像，对这两幅图像进行互相关分析，就能得到流场内部的二维速度矢量分布。

在利用PIV 技术测量流速时,需要在二维流场中均匀散布跟随性、反光性良好且比重与流体相当的示踪粒子。

将激光器产生的光束经透镜散射后形成厚度约1 mm 的片光源入射到流场待测区域,CCD 摄像机以垂直片光源的方向对准该区域。

利用示踪粒子对光的散射作用,记录下两次脉冲激光曝光时粒子的图像,形成两幅PIV 底片(即一对相同待测区域、不同时刻的图片) ,底片上记录的是整个待测区域的粒子图像。

利用PIV技术对水平携带床内气流分布速度的研究

ｉｏｉｏｔｌｅｔａｎｄｆｏｒａｔｒｕｉｇＰｌｎｈｒｚｎａｎｒｉｅｌｗｅｃｏｓｎｖ
ＷＡＮＧ — ａ，ＹＩＷｅ— ｉｇ，ＬＩＺｈ — ｅ，ＺＨＡＮＧ — ａＮａｎｉｍｎｉｈＢｏｔｏ
（ｃｏｌｆｇｔｎｕｔａｎｒｕｔｒｌｇｎｅｉｇｈｎｏｇＵｎｖｒｉｆｅｈｏｏｙ，Ｚｂ５０９ＳｈｏｈｄｓｒｌｄＡｇｃｌｕａｏＬｉＩｉａｉＥｎｉｅｒｎ．ＳａｄｎｉｅｓｔｏｃｎｌｇｙＴｉｏ２５４，Ｃｈｎ）ｉａ
在热解管内的停留时间是很重要的．为研究水平
携带床热解管内生物质颗粒跟随气流的性质，有
ＡｂｔａｔＩｒｒｔｎｖｓｉａｅｔｅｍｏｍｅｆａｇｎｉｙｒｌｉｐｒｚｔｌａ — ｓｒｃ：ｎｏｄｅｏｉｅｔｇｔｈｖｅｎｔｏｒｏｎｐｏｙｓｓｐｉｅｏｆｈｏｉｏｎａｎｔａｎｅｌｗｅｃｏｒｒｎｐｒｎｔａａａｕｓｓｔｐ．Ｗｉｈｏｉｏｅｓｔａｅａｔ— ｒｉｄｆｏｒａｔ，ａｔａｓａｅｐｐｒｔｓｗａｅｕｔｌｇｕｓｄａｒｃｒｐｒｉｆ
ｐａｔｃｅｒｉｌ
山东省清洁能源中心利用水平携带床实现了生物质热解液化制油技术Ⅲ ．热解反应过程中，在
颗粒在热解管中的停留时间即为颗粒反应时间．

大论文利用高频PIV探索风力机近尾迹流场湍流特征的实验研究

第一章绪论利用高频PIV探索风力机近尾迹流场湍流特征的实验研究第一章绪论1.1 引言近年来石油和天然气的供应问题与全球气候的巨变引起了世界性的广泛关注，为了减轻对化石能源的依赖以及减少二氧化碳的排放量，发展可再生能源已经变得迫在眉睫。

风能是当今世界上最清洁的可再生能源之一，风能作为一种无污染且取之不尽、用之不竭的可再生能源有着巨大的发展潜力，特别是可利用的风能在全球分布广泛，且成本低廉，风能正在凭借它的环保优势以及巨大的商业潜力逐渐的占领近些年的能源市场，同时如何将风能高效的利用也逐渐成为各国科研人员的工作重点[1]。

作为取之不尽、用之不竭的清洁环保能源，风力发电是全球生态经济中最有活力、增长最快的清洁能源产业，各国政府均在下大力度进行扶持。

在短短的十年里，风能的利用得到了广泛发展，世界风电装机容量的平均年增长率已经高达28.3%[2]，这种趋势理所当然的激励和带动了材料学、空气动力学、结构动力学等相关学科的更进一步的发展。

为了对风力机领域的深入研究，风力机空气动力学的研究也越来越被国内外学者所重视，尤其是进入二十一世纪以后，由于先进的现代可视化测量技术在空气动力学领域中的应用，风力机尾迹流场的研究取得了前所未有的迅速发展。

世界风能利用的成功发展得益于科研学者们对风力机空气动力学的深入研究，其中，风力机尾迹是空气动力学的重点研究主题之一。

风力机尾迹区域由近尾迹区和远尾迹区两部分组成[3]。

近尾迹区是靠近风轮后方的区域，此处以风力机的性能及汲取功率的物理机理方面的研究为主，着重研究叶片的空气动力学、三维流动效应以及叶尖涡特性等；远尾迹区位于近尾迹区下游，流动状态以对流和湍流扩散为主，着重研究成组安装时风力机之间的互相影响。

叶片的空气动力学特性决定着风力机的性能与品质，对于实际的风力机，当空气略过叶片表面后，在风轮的下游会立即产生极其复杂的湍流涡旋，如叶尖处产生的叶尖涡、叶根及轮毂处产生的中心涡、叶片的中部产生的附着涡。

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。

粒子图像测速技术

粒子图像测速技术（PIV）1．PIV简介粒子图像测速技术(PIV)作为一种全新的无扰、瞬态、全场速度测量方法，在流体力学及空气动力学研究领域具有极高的学术意义和实用价值。

粒子图像测速技术（PIV）是一种用多次摄像以记录流场中粒子的位置，并分析摄得的图像，从而测出流动速度的方法。

PIV是流场显示技术的新发展。

它是在传统流动显示技术基础上, 利用图形图像处理技术发展起来的一种新的流动测量技术。

综合了单点测量技术和显示测量技术的优点, 克服了两种测量技术的弱点而成的, 既具备了单点测量技术的精度和分辨率, 又能获得平面流场显示的整体结构和瞬态图像。

图1. 粒子图像测速技术2．PIV的原理PIV技术原理简单，就是在流场中撤入示踪粒子，以粒子速度代表其所在流场内相应位置处流体的运动速度．应用强光(片形光束)照射流场中的一个测试平面，用成像的方法(照像或摄像)记录下2次或多次曝光的粒子位置，用图像分析技术得到各点粒子的位移，由此位移和曝光的时间间隔便可得到流场中各点的流速矢量，并计算出其他运动参量(包括流场速度矢量图、速度分量图、流线图、漩度图等)。

因采用的记录设备不同, 又分别称FPIV ( 用胶片作记录) 和数字式图像测速DPIV（用CCD相机作记录)。

3．PIV系统组成PIV系统通常由三部分组成, 每一部分的要求都相当严格。

图2. 粒子图像测速系统结构（1）直接反映流场流动的示踪粒子。

除要满足一般要求( 无毒、无腐蚀、无磨蚀、化学性质稳定、清洁等) 外,还要满足流动跟随性和散光性等要求。

要使粒子的流动跟随性好, 就需要粒子的直径较小, 但这会使粒子的散光性降低,不易于成像。

因此在选取粒子时需综合考虑各个因素。

总之, 粒子选取的原则为: 粒子的密度尽量等于流体的密度,粒子的直径要在保证散射光强的条件下尽可能的小, 一般为拜m 量级。

常用的示踪粒子有聚苯乙烯、铝、镁、二氧化钦、玻璃球等。

柴油机汽缸内气流运动实验研究中, 最常使用的示踪粒子有二氧化钦、铝粉等。

piv是什么意思

piv是什么意思
粒子成像测速（PIV）
全名：Particle Image Velocimetry, 又称粒子图像测速法，是七十年代末发展起来的一种瞬态、多点、无接触式的流体力学测速方法。

近几十年来得到了不断完善与发展，PIV技术的特点是超出了单点测速技术（如LDV）的局限性，能在同一瞬态记录下大量空间点上的速度分布信息，并可提供丰富的流场空间结构以及流动特性。

PIV技术除向流场散布示踪粒子外，所有测量装置并不介入流场。

另外PIV技术具有较高的测量精度。

由于PIV技术的上述优点，已成为当今流体力学测量研究中的热门课题，因而日益得到重视。

目前PIV测速方法有多种分类，无论何种形式的PIV，其速度测量都依赖于散布在流场中的示踪粒子，PIV法测速都是通过测量示踪粒子在已知很短时间间隔内的位移来间接地测量流场的瞬态速度分布。

若示踪粒子有足够高的流动跟随性，示踪粒子的运动就能够真实地反映流场的运动状态。

因此示踪粒子在PIV测速法中非常重要。

在PIV 测速技术中，高质量的示踪粒子要求为：（1）比重要尽可能与实验流体相一致；（2）足够小的尺度；（3）形状要尽可能圆且大小分布尽可能均匀；（4）有足够高的光散射效率。

通常在水动力学测量中大都采用固体示踪粒子，如聚苯乙烯及尼龙颗粒、铝粉、荧光粒子等，国外已有公司专门为PIV测量研制出了在流体中接近上述要求的高质量固体粒子，但目前这种粒子价钱非常昂贵。

三维旋转水平轴风力机流场的PIV试验和数值模拟

三维旋转水平轴风力机流场的PIV试验和数值模拟高翔;胡骏;王志强;张晨凯【摘要】通过粒子图像测速仪(Particle image velocimetry ,PIV)测量和定常计算流体力学(Computational fluid dy-namics ,CFD)数值模拟相结合的方法,对某三维旋转水平轴风力机模型的流场展开研究.在风洞开口实验段,来流风速为8 m/s ,针对不同尖速比(λ＝4 ,8)利用 PIV技术对风力机叶片的瞬时速度场进行测试.通过定常CFD数值模拟,获得了风力机叶片在相应工况下的流场细节.在8 m/s来流风速下,当尖速比大于7 .4时,试验测得的风轮扭矩和风能利用率与数值模拟结果趋于一致.尖速比小于7 .4时,试验测得的扭矩值低于计算值,其风能利用效率也较低.通过速度矢量分布可以看出,在λ＝4时,PIV测得靠近叶根的两个截面 S1,S2在叶背有明显的流动分离,CFD结果中仅在 S1截面叶背存在流动分离,S2截面叶背存在低速区.在λ＝9 .8时,PIV和CFD结果均显示叶片绕流流场没有流动分离.尝试采用Gamma Theta转捩模型进行了数值模拟,在考虑了层流影响后,计算所得风轮扭矩更加接近试验值.%A three-dimensional horizontal axis wind turbine model is tested and numerically studied .The test is carried out in a laboratory wind tunnel .With PIV measurement ,the flow fields around the blade in varied rotating speed and wind speed are obtained .Furthermore ,the test result is compared with CFD simulation to study the flow fields in moredetail ,especially the graphs of the velocity vector ,un-der different operating conditions .The relatively good agreement between the test and numerical results is achieved in some conditions .Besides ,under some conditions ,the test results are different from the numerical ones .To find the reason of the difference ,the numerical simulation with transitionmodel is carried out .Results show that with a consideration of laminar flow and transition process ,the calculated wind turbine torque is closer to the test value .【期刊名称】《南京航空航天大学学报》【年(卷),期】2018(050)003【总页数】8页(P375-382)【关键词】粒子图像测速;计算流体力学;水平轴风力机;速度矢量分布;转捩模型【作者】高翔;胡骏;王志强;张晨凯【作者单位】南京航空航天大学能源与动力学院,南京,210016;山东交通学院航空学院,济南,250357;南京航空航天大学能源与动力学院,南京,210016 ;南京航空航天大学能源与动力学院,南京,210016 ;中国航天空气动力技术研究院,北京,100074【正文语种】中文【中图分类】TK83风力机的气动性能研究对现代风能利用有重要意义。

温室风压通风室内外流场的粒子图像速度(PIV)试验

面有机玻璃板用幕布做背景，以减少反射的背景光干扰，提高
激光接受信号质量。此处轴流风机采用固定风速ｖ，ｍｓ＝７／，８
以简化实验工况。
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速技术对互插式连栋温室利用风压通风进行试验研究，分析互插式连栋温室周围气流的绕流流场与内部流场，并通过速度矢量和涡量分布特点来分析流场品质与通风效果。
王健，丁为民拟，杨红兵
（．南京农业大学园艺学院，南京２０９；２１１０５．南京农业大学工学院，南京２０３）１０１
摘要：该文采用粒子速度场仪，研究互插式连栋温室利用风压通风时室内外的流场。结果表明：在时均流场中，互插式连栋温室利片肩窗与侧ｊ窗通风时，室外顶部风速最大，天沟处风速最小；温室内部流场风速较小，且顶部风速最小，因而温室室内通风效果不好，热量会聚集在屋顶。
王健，丁为民，杨红兵．温室风压通风室内外流场的粒子图像速度（Ｉ）试验［］ＰｖＪ．农业工程学报，２０，２（）２－２４０８４５：２１２．Ｗａｇｉ，ｎｉｎ，ａｇＨｎｂｎ．ａｔａｉｇｅｃｍｔ（Ｉｒｓａｃｆｉｏｉｒｕｉｎｉｇｅｎｏｌｄｒｉｄｄｉｅｔａｉ［】ｎａＤｉＷｅｍｉｇＹｎｏｇｉｇＰｒｃｌｍａｅｌｉｅｒＰＶ）ｅｅｒｈｏｒｗｄｓｂｔｒｅｈＩｅｕｅｎｒｎｓｕｔｎＪＪｎｇｉｖｏｙａｆｌｔｉｏｎｓｎｗｖｉｏＴａｓｃｏｓｆｈＳ．０８２（）２－２４（ｈｅｅｔｎｌｈａｓａｔｒａｔｎｔｅＡＥ２０，４５：２１２．ｎＣｉｓｈＥｇｓｔｃ）ｎｉｏＣｉｎｗｉｉｂｒ

粒子图像测速(PIV)技术在烟丝流量检测中的研究

粒子图像测速(PIV)技术在烟丝流量检测中的研究曾蕾;赵立宏【摘要】粒子图像测速技术(pIV)是一种全新的非接触式的,瞬时的,全场流速测量方法,广泛应用于流体力学中.本研究将PIV技术引入烟丝运动研究是一个尝试,旨在为烟丝流量的检测提供一个新的测量手段.通过分析烟丝在风送管道内的运动,利用PIV技术并结合PTV技术,采用图像处理得到烟丝的运动速度.粒子图像测速技术具有一定的优势,可以克服传统测量手段的不足.【期刊名称】《机械研究与应用》【年(卷),期】2011(000)005【总页数】3页(P138-140)【关键词】流场测速:PIV;图像处理;PTV【作者】曾蕾;赵立宏【作者单位】南华大学机械工程学院,湖南街阳421001;南华大学机械工程学院,湖南街阳421001【正文语种】中文【中图分类】TH121 引言随着烟草工业企业集团化的建立和烟草品牌的整合，企业之间的竞争由品牌的单一竞争走向品牌与成本并举的竞争。

主要集中体现在提高卷烟制造水平，提升卷烟制造能力。

目前卷烟厂所使用的卷烟机大多采用管道烟丝进料，这种进料方式的卷烟机通过管道从烟丝喂丝机吸进烟丝送到卷烟机卷制烟支，输送烟丝的过程是全封闭的，难以用普通电子秤进行接触式计量。

并且现有技术只能测量烟丝风送过程中管道中空气流动的速度，不能直接测量烟丝运动速度，更不能计量烟丝的流量。

因此，卷烟厂只采用电子秤或核子秤配合皮带输送系统对多台卷烟机上的总烟丝消耗进行计量，不能对单台卷烟机进行烟丝消耗的计量和控制，这样每个班次，每台卷烟机的烟丝消耗量和损耗均难以做到准确的测量和控制。

对比现在出现的风送烟丝微波计量控制仪的优缺点，引入PIV技术加以改进。

PIV［1］是近20年发展起来的非接触式的流场测量技术，通过对流场图像的互相关分析获取流场运动信息，结合了单点测量技术和显示测量技术的优点，克服了其弱点，具备了单点测量技术的精度和分辨率，能够进行平面二维流场的测试，获得平面流场显示的整体结构和瞬态图像［2］，是一种很有发展前景的无扰动流场测试技术，是流场显示技术的新发展。

PIV测试技术及其应用

PIV测试技术及其应用一、确定文章类型本文将介绍一种重要的测试技术——PIV（Particle Image Velocimetry）测试技术，并阐述其在不同领域中的应用。

本文为技术应用类文章。

二、关键词收集 PIV测试技术、粒子图像、速度场测量、流体力学、实验研究、工程应用三、文献综述 PIV测试技术是一种用于测量速度场分布和流体流动特性的测试技术。

自20世纪80年代问世以来，PIV测试技术已经经历了漫长的发展历程，并广泛应用于流体力学、能源、环保、化工等领域。

在流体力学领域，PIV测试技术被广泛应用于流体流动特性的研究。

通过PIV测试技术，研究人员可以获得流场中粒子的运动轨迹，进而得到流体的速度场分布、湍流度、流线等信息。

这些信息对于流体力学理论的发展和工程应用具有重要意义。

在能源领域，PIV测试技术也被广泛应用于燃烧室、喷嘴等高速喷射系统的流动特性研究中。

通过PIV测试技术，研究人员可以获得燃烧室内的速度场分布、湍流度等信息，为燃烧设备的优化设计和性能提升提供依据。

在环保领域，PIV测试技术被应用于大气污染物的扩散和迁移研究。

通过PIV测试技术，研究人员可以获得大气中颗粒物和污染物的速度场分布和扩散路径，为环保政策的制定提供科学依据。

在化工领域，PIV测试技术被应用于化学反应和混合过程的研究。

通过PIV测试技术，研究人员可以获得反应器内流体的速度场分布和混合状态等信息，为化工工艺的优化提供指导。

四、分析问题本文将重点分析PIV测试技术的实现方法、优缺点及其在不同领域中的应用。

同时，本文将探讨PIV测试技术的发展趋势，并针对实际应用案例进行分析和讨论。

五、方法介绍 PIV测试技术的实现方法主要包括以下几个步骤：1、准备测试设备：包括PIV系统硬件和软件、激光器、显微镜、同步器等。

2、制作示踪粒子：选择适当的粒子作为示踪粒子，并将其悬浮在待测流体中。

3、拍摄粒子图像：通过显微镜和数字相机拍摄示踪粒子的图像，并传输到计算机中。

PIV的原理与应用

PIV的原理与应用李俊青【期刊名称】《水利科技与经济》【年(卷),期】2015(021)003【摘要】粒子图像测速(PIV)技术是现代流体测量技术中较为先进的一种测量手段.它具有高精度、非接触式的特点,在流场测量中占有非常重要的地位.阐述了PIV的工作原理,以及其系统结构,测量了坝体在洪水漫顶和波浪双重风险叠加下的坝顶流场.【总页数】3页(P40-42)【作者】李俊青【作者单位】四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室,成都610065【正文语种】中文【中图分类】TV88【相关文献】1.PIV的原理与应用 [J], 孙鹤泉;康海贵;李广伟2.Evaluation of the efficacy of ropivacaine combined with sufentanil and ropivacaine alone for epidural labor analgesia [J], Hui-Xia Li;Ke Xie;Zhuo-Jun Hu3.PIV测速原理与应用 [J], 杨小林;严敬4.Evaluation of the efficacy of ropivacaine combined with sufentanil and ropivacaine alone for epidural labor analgesia [J], Hui-Xia Li;Ke Xie;Zhuo-Jun Hu;5.The Impact of Adding Magnesium Sulfate to Bupivacaine versus Bupivacaine Alone in Fascia Iliaca Compartment Block in Burn Patients Undergoing Skin Grafting Procedures;Comparative Study [J], Sameh Ghareeb;Yassen M. Amr;Rokaya Mohamed;D. G. Diab因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。