PIV水流量實(shí)驗(yàn)裝置的研究、設(shè)計(jì)與應(yīng)用.pdf

1、在研究流量?jī)x表的過(guò)程中,為了便于更好的觀察流場(chǎng)中介質(zhì)的流動(dòng)情況,研究亟需引進(jìn)更為先進(jìn)的觀察測(cè)量技術(shù)。PIV(粒子成像測(cè)速)是一種瞬態(tài)、多點(diǎn)、無(wú)接觸式的流體力學(xué)測(cè)速方法,具有穩(wěn)定性高,準(zhǔn)確性好,圖像直觀等優(yōu)點(diǎn),非常適合應(yīng)用于流量?jī)x表的研究。本文的PIV水流量實(shí)驗(yàn)裝置研究是基于標(biāo)準(zhǔn)表法水流量裝置和PIV測(cè)量系統(tǒng)的兩套實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)而成,其具有設(shè)備簡(jiǎn)單,裝卸、調(diào)節(jié)方便,實(shí)驗(yàn)穩(wěn)定性好,實(shí)驗(yàn)成本低等優(yōu)點(diǎn),其研究具有較好的工程應(yīng)用價(jià)值。
　　本研究

2、中,實(shí)驗(yàn)設(shè)備的選擇是實(shí)驗(yàn)成功的重要方面,動(dòng)力設(shè)備的選擇更是實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵。本實(shí)驗(yàn)中通過(guò)對(duì)壓力損失的精確計(jì)算來(lái)確定實(shí)驗(yàn)中動(dòng)力設(shè)備水泵的選擇。
　　本文是利用PIV測(cè)量技術(shù)對(duì)圓管內(nèi)存在圓缺形阻流件時(shí),流場(chǎng)的繞流問(wèn)題進(jìn)行的較為細(xì)致的研究,分析了由于圓缺形的阻流作用所產(chǎn)生的圓管內(nèi)流場(chǎng)繞流現(xiàn)象。本次研究的主要內(nèi)容包括以下幾點(diǎn):
　　首先,根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求設(shè)計(jì)了應(yīng)用于本實(shí)驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)表法的水流量實(shí)驗(yàn)裝置。然后,建立了用于獲取速度場(chǎng)數(shù)據(jù)的高分辨率

3、PIV系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)中,通過(guò)PIV測(cè)量裝置得到同一系統(tǒng)水速下的不同區(qū)域的流場(chǎng)軸向速度云圖、流場(chǎng)徑向速度云圖、流體流動(dòng)跡線圖。根據(jù)這些圖像數(shù)據(jù)來(lái)對(duì)圓管內(nèi)圓缺形引起的繞流問(wèn)題進(jìn)行分析研究,從而了解在同一系統(tǒng)水速環(huán)境下,在距離圓缺形不同區(qū)域下流場(chǎng)所受到的影響。
　　另外,在系統(tǒng)水速分別為0.2m/s,0.4m/s,0.8m/s,1.6m/s的情況下,作者利用同樣的實(shí)驗(yàn)方法分別對(duì)其進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)觀測(cè)和研究,通過(guò)對(duì)不同系統(tǒng)水速下同一觀測(cè)區(qū)域流場(chǎng)的觀