氢气泡粒子图像测速技术及初步应用

采用氢气泡粒子图像测速技术 (DigitalParticleImageVelocimetry,DPIV)对圆柱绕流进行了研究。一般DPIV拍摄时相机固定 ,可得出一种速度场分布。本文采用静止坐标 ,用简单的方法可以达到相机随流场移动的效果 ,从而利用DPIV技术将原来显示不出来的涡在变换后的参考坐标系下显示出来。发现DPIV实验结果静止坐标和运动坐标间的联系 ,并与实际流动显示结果进行比较 ,发现一般拍摄的流动显示结果为静止坐标结果 ,而直接DPIV计算结果为运动坐标结果。     

以氢气泡作示踪粒子的DPIV技术及其图像运动参考坐标系的转换

采用数字粒子图像测速技术(digital particle image velocimetry，DPIV)以氢气泡为示踪粒子，对圆柱绕流流场进行了测试．DPIV拍摄时相机通常是固定的，文中采用坐标转换的方法可达到相机随来流运动的效果，从而将显示不出来的涡在变换后的参考坐标系下显示出来．采用计算机模拟进一步证实了这种方法的正确性．     

热力学效应对非定常空化流动结构影响的实验研究

为了研究热力学效应对空化流动结构的影响,采用实验的方法研究了水温为6℃、25℃和45℃时绕水翼的非定常空化流场。利用高速全流场显示技术,观察了不同水温下绕水翼的空化流动形态,并利用数字粒子图像测速仪(DPIV)测量了其速度和涡量分布。结果表明:随着水温的升高,空穴区域减小,空穴长度减短。在相同的空化阶段,热力学效应对空泡的脱落周期影响较小,脱落周期基本不变。热力学效应对速度和涡量影响较大的区域主要集中在空化区域及其与主流区的交界面处。随着水温的升高,低速高脉动区域逐渐减小,且对应的速度值略有升高,导致速度梯度减小,湍流脉动强度降低。同时发现,涡量区域对应于流场中具有速度梯度的区域,上下涡量区域随着水温的升高减小,涡量值降低。     

基于DPIV的刚性摆动翼鳍流场测量技术研究

文章通过DPIV流场测量技术,采用自相关算法或互相关算法,针对刚性翼鳍,设计并制定了实验方案和实验步骤,分析了刚性翼鳍不同参数对其水动力性能的影响,为仿生翼鳍的进一步研究提供了相关实验数据和经验。