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            粒子圖像測(cè)速儀的系統(tǒng)組成

            閱讀:441      發(fā)布時(shí)間:2025-3-17
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            粒子圖像測(cè)速儀(PIV)是一種基于光學(xué)原理的非接觸式流場(chǎng)測(cè)量技術(shù),能夠瞬時(shí)獲取流體運(yùn)動(dòng)的二維或三維速度場(chǎng)。其核心優(yōu)勢(shì)在于全場(chǎng)測(cè)量、高分辨率、無干擾,廣泛應(yīng)用于流體力學(xué)、空氣動(dòng)力學(xué)、燃燒診斷等領(lǐng)域。
             
            PIV技術(shù)通過光學(xué)手段實(shí)現(xiàn)了流場(chǎng)的瞬時(shí)全場(chǎng)測(cè)量,為復(fù)雜流動(dòng)現(xiàn)象提供了特殊的觀測(cè)視角。其非侵入性、高空間分辨率和動(dòng)態(tài)范圍使其在基礎(chǔ)研究和工程應(yīng)用中具有良好的優(yōu)勢(shì)。
             
            一、系統(tǒng)組成
             
            1.激光器:
            脈沖式激光器(如Nd:YAG,波長532nm)產(chǎn)生高能量片光。
            雙脈沖激光(Δt可調(diào),通常1μs-1ms)。
            2.相機(jī):
            高分辨率CMOS/CCD相機(jī)(幀率≥1kHz,分辨率2048×2048)。
            跨幀技術(shù)(跨幀時(shí)間Δt匹配流動(dòng)速度)。
            3.同步器:
            控制激光脈沖與相機(jī)曝光的時(shí)序同步。
            4.示蹤粒子:
            直徑1-10μm,密度與流體接近(斯托克斯數(shù)St≤0.1)。
            熒光粒子(增強(qiáng)信噪比)或空心玻璃微珠。
             
            二、操作注意事項(xiàng)
             
            1.粒子選擇:
            粒子跟隨性(密度比ρ_p/ρ_f≈1)。
            粒子濃度:每查詢窗口5-10個(gè)粒子(避免重疊或稀疏)。
            2.光學(xué)布置:
            片光厚度<1mm(減少三維效應(yīng))。
            避免反光/折射(如使用消光涂層、折射率匹配液)。
            3.圖像處理:
            多網(wǎng)格迭代(從粗到精提高精度)。
            畸變校正(相機(jī)鏡頭、激光片光非均勻性)。

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