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    數字粒子圖像測速儀的基本原理

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      隨著現代科學技術的發展人們對流場測試技術提出了越來越高的要求。傳統的單點測量技術已經不能滿足各種測試的要求而流動顯示技術也只能定性的顯示流場結構這就要求有進步的測試技術。
      數字粒子圖像測速儀應用于測量二維平面整個速度場的速度矢量。速度可用一個矢量來表示,其中矢量的大小表示流動速度的大小,箭頭的方向表示該點流動速度的方向。其基本原理是利用撒在流體中的示蹤粒子對流場的跟隨性來測出粒子所在位置流場的運動速度。所以,從本質上講,PIV技術測出的是流場中粒子的速度。在一個PIV系統中,利用撒在流體中的粒子對光的散射作用,把粒子在流場中的位置記錄在圖象存儲媒體上。記錄時流體中眾多粒子在不同時刻的象可以按時間順序通過多次曝光記錄在同一圖象上,也可以把粒子不同時刻的象記錄在不同的圖象上。不管采用何種方式,都需要采用物理測試或圖象處理的方法來求出粒子在一定時間間隔內的運動距離,由此可求得粒子所在位置處的速度。
      數字粒子圖像測速儀在現代流場測試工作中發揮著重要作用,廣泛應用于湍流、微流體、霧化及燃燒等研究及診斷。突破了LDA激光多普勒測速儀等空間單點測量技術的局限性,既具備了單點測量技術的精度和分辨率,又能獲得平面流場顯示的整體結構和瞬態圖像,可在同一時刻記錄下整個流場的有關信息,并且可分別給出平均速度、脈動速度及應變率等信息。同時,它的結果可以與計算流體力學(CFD)模擬結果進行對比,以促進CFD技術的發展。

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