两相流PIV粒子图像处理方法的研究

本文在单相PIV技术的基础上研究了两相流动PIV图像处理方法，采用摸板匹配法和灰度加权标定法对两相粒子进行了识别、区分和标定，采用灰度互相关法对区分后的单相粒子图像进行了处理，应用基于以上方法编制的Windows应用软件，首先对由美国Minnesota大学复杂流动实验室提供的两相流动粒子图片进行了处理，通过对比分析可见，应用本文所采用的方法能对两相粒子进行有效的识别和区分，然后以搅拌槽内液固两相流场为例对此方法进行了应用。     

三维粒子成像测速（PIV）中粒子像斑定位的透视成像原理,方法及其可确定性

在三维粒子成像测速（ＰＩＶ）方面,可运用体积光照明同时从不同光轴用多个照相机获得ＰＩＶ图像,如何根据这些不同光轴获得的ＰＩＶ图像确定出粒子物点的空间位置是实现三维粒子成像测速的前提。基于此,本文提出了根据多幅不同光轴的ＰＩＶ图像的粒子像斑实现粒子物点三维定位的透视成像定位原理和方法,精确确定透视平面与透视中心在空间的位置是实现粒子物点三维定位的关键,直接测定透视中心（照相机的光学中心）和透视平面在     

基于BICC算法的PIV技术

对基于ＢＩＣＣ（ＢｉｎａｒｙＩｍａｇｅＣｒｏｓｓ－Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ）算法的ＰＩＶ（ＰａｒｔｉｃｌｅＩｍａｇｅＶｅｌｏｃｉｍｅｔｒｙ）技术的原理进行了较详细的介绍．以封闭的正方形容器内的旋转流场为例，用计算机模拟检验了ＢＩＣＣ算法的可靠性，最后利用ＰＩＶ技术对阀腔内真实流场进行了测量．结果表明，ＢＩＣＣ算法能有效地进行图像粒子的识别，利用该算法可以得到精确的ＰＩＶ测量结果．     

基于三维数字图像相关的三维形貌拼接研究

三维数字图像相关(DIC)方法已在众多工程技术领域中得到了日益广泛的应用.当该方法用来测试表面曲率较大的物体的变形时,受双相机之间夹角的限制,不能实现全场的三维形貌测量.采用在两个(及以上)不同位置拍摄,分别得到被测物的局部形貌,然后用三维DIC算法计算局部坐标系之间的坐标变换关系,将局部形貌转换至同一坐标系下并拼接得到被测物全场三维形貌.实验结果验证了该方法的可行性和可靠性.     

Main results of the Second International PIV Challenge

This paper presents the main results of the Second International PIV Challenge which took place in Busan (Korea) on the 19th and 20th of September 2003. This workshop was linked to the PIV03 International Symposium, which was held at the same place the following week. The present contribution gives the objectives of the Challenge, describes the test cases and the algorithms used by the participants, and presents the main results together with some discussion and conclusions on the accuracy and robustness of various PIV and PTV algorithms. As all the results obtained cannot be detailed, this contribution should serve as a guide for the use of the full database of images and results which is available at .     

气液两相流中气泡运动速度场的PIV分析与研究

粒子图像测速技术（PIV）作为一种无扰、瞬态、全场速度测量方法，已被广泛应用于液体或气体的单相流流速场测定。对于两相流PIV技术，目前还处于起步阶段，本文应用PIV技术的基本原理，对静止液体中的气泡运动速度进行了分析，并对有关气液两相流测量问题进行了探讨。     

三维奇性单元

为更好地分析表面裂纹,本文利用拟协调元方法,提出了一个高效率、高精度的三维奇性单元。并选用了一个较好的外接单元,分析了一个真实的管节点,给出了和实验吻合较好的结果。     

应用PIV技术测试涡旋波流场

涡旋波流动作为一种特殊的流动现象,可以使流体在相对较宽的槽道中产生较强的波动和对流混合,从而在小Re数条件下起到强化传质的效果。本文利用PIV流场显示技术,对振荡流在非对称槽道中所形成的涡旋波的产生机理和发展规律进行了实验研究和定量分析,测得了涡旋波流场的速度矢量图,阐明了涡旋波流场周期性变化的特点。分析了Re数和St数对涡旋波流动的影响,并得出了旋涡涡心位置以及涡心处涡量的动态变化规律。     

PIV measurements for gas flow under gradient magnetic fields

Particle Image Velocimetry (PIV) techniques were developed to measure the convective N2-air flow under gradient magnetic fields. The velocity fields were calculated by the Minimum Quadratic Difference (MQD) algorithm and spurious vectors were eliminated by Delaunay Tessellation.The N2-air flow was measured as the magnetic flux density varying from 0～1.5T. A strengthened vortex flow of air was observed under the condition that the magnetic field was applied, and the velocity of N2 jet rose with the increase of the magnetic density. The experimental results show that the magnetic force will induce a vortex flow and cause a convection flow of the air mixture when both gradients of the O2 concentration and the magnetic field intensity exist.     

基于PIV测量的超声波流量计内流场特性研究

采用PIV(Particle Image Velocimetry)测量手段,考察了小口径超声波流量计的流动特性。首先针对前端安装直管段时,不同流量条件下的流场特性建立基本认识,实验结果表明,在低流量条件下,流量计内流场存在明显的不稳定演变和非定常流动特征。进一步以上游前端安装球阀为典型案例,考察了安装条件对超声波流量计响应特性和测量偏差的影响。结合直管段的实验观测结果,发现此种结构超声波流量计的适应性与其流场非定常性的关系具有很好的一致性,即流场结构稳定则适应性强。此外,综合多参数的实验结果表明,雷诺数是判断小口径超声波流量计测量准确性的重要无量纲参数。     

沉管隧道地震响应分析中的三维接触模型与算法研究

针对土体与埋置在土体中的管段以及沉管隧道各个柔性接头处不同构件之间的动力相互作用,采用基于超级计算机的三维接触模型对上海某沉管隧道进行了地震响应分析,并进行了三维接触算法的研究。整个模型单元数超过了120万,节点数超过了100万。研究证明,应用文中提出的接触模型和算法可将接触处理的CPU时间大大缩短。地震波载荷选用调幅后的唐山地震波,应用通用非线性动力分析有限元程序LS-DYNA进行求解,计算结果可为隧道的抗震设计提供有力依据。     

扭矩转化器（T／C）内部叶片流道流场的二维PIV实验研究

本文利用二维ＰＩＶ技术研究了汽车无级调连装置中扭矩转化器内部叶片流道流场的复杂流动,实验结果表明泵和透平在不同转速下,静子叶片流道中的流场体现出不同的流动特征,文中还对实验误差进行了分析,提出了减少误差的措施,通过叶栅流动理论分析说明了本文结果的可靠性。