基于PIV的單彎管下游三維流場測量方法研究.pdf

1、PIV即粒子圖像測速技術，是在傳統(tǒng)流動顯示技術基礎上利用圖形圖像處理技術發(fā)展起來的一種新的流動測量技術，在測量中克服了單點測量技術的缺點且能進行全流場快速無干擾測量，響應快、精度高、空間分辨率高，是測量復雜流場的一種最先進的技術。本文旨在研究 PIV裝置的具體用法以及關鍵參數(shù)對測量結(jié)果的影響，通過巧妙的測量方法對得到的二維圖像進行三維重構，從而利用PIV對單彎管下游流場進行準確的測量，本文主要完成以下工作：
　　(1)介紹了PIV

2、裝置的工作原理以及北京立方天地科技開發(fā)的PIV系統(tǒng)的組成，并對整套實驗系統(tǒng)裝置進行了設計和介紹分析。
　　(2)利用PIV裝置對充分發(fā)展后圓直管中的流場進行復現(xiàn)，與Nikuradse的速度分布的公式理論計算出的管道截面流場的速度分布進行對比，改變影響PIV測量精度的關鍵參數(shù)，分析關鍵參數(shù)對實驗測量結(jié)果的影響，提出了不同流速下計算跨幀時間的方法，并進行了實驗驗證，優(yōu)化跨幀時間后，使得測量誤差降低了31.8％，最終得到不同流速下的最佳

3、關鍵參數(shù)組合。
　　(3)基于二維PIV技術，提出利用PIV實驗得到的二維圖像進行三維重構的方法，通過復現(xiàn)充分發(fā)展后圓管內(nèi)的三維速度流場，驗證此方法的可行性。結(jié)果表明：三維重構后的速度流場與理論的速度流場一致，對比了三種插值方法的結(jié)果，認為三次樣條插值更適合。
　　(4)結(jié)合三維立體圖的重構算法，對水平單彎管下游的復雜流場進行實驗研究，分析單彎管下游流場的特性，并與仿真結(jié)果進行對比。實驗表明：針對復雜流場進行三維重構時，要盡