东北大学机械工程与自动化学院, 辽宁 沈阳 110819
基于传统粒子追踪测速(PTV)技术的粒径分析方法只能通过几何成像检测粒径,无法对衍射成像尺寸远远大于几何成像尺寸的粒子图像进行分析。根据衍射成像原理,通过对激光-粒子散射光-CCD信号-图像灰度值物理流程的定量分析,提出确定微纳米级示踪粒子图像灰度值与粒径之间量化关系的模型,弥补了PTV技术在粒径检测方面的不足。基于PTV实验系统,应用数字相机和Micro Vec V3软件完成SiO2粒子图像的拍摄,运用所提模型对拍摄的粒子图像进行粒径分析。实验结果表明,所提方法具有较高的准确性。
成像系统 应用光学 示踪粒子 微纳尺度 图像灰度 光能量 电信号
1 西南科技大学 信息工程学院, 四川 绵阳 621900
2 中国空气动力研究与发展中心 低速空气动力研究所, 四川 绵阳 621900
3 中国空气动力研究与发展中心 气动噪声控制重点实验室, 四川 绵阳 621900
对层析粒子图像测速(PIV)技术中示踪粒子成像部分进行理论分析, 并结合真实风洞的相应参数, 通过搭建模拟粒子成像平台的方法来进行研究。设计了一套体积为80 mm×100 mm×100 mm的激光照明系统, 以提供粒子场的入射光强。建立了示踪粒子的三维成像模型, 从而得到层析PIV系统的模拟图像。分析了影响PIV系统成像质量的相关因素。在单像素粒子数为0.007 7的情况下, 通过真实粒子图像和模拟粒子图像比较, 验证了该方法的正确性。
层析粒子图像测速 风洞 激光照明 示踪粒子 粒子成像 tomography particle image velocimetry wind tunnel laser lighting tracer particles particle imaging 强激光与粒子束
2018, 30(11): 114003
1 山东省水利职工大学, 山东 淄博 255013
2 北京工业大学电控学院, 北京 100124
在分析雨水管道复杂流体成分的基础上, 提出利用管道内的固体颗粒作为示踪粒子, 采用激光多普勒测速的方法对管道流体进行速度测量。为了验证应用的合理性, 根据条纹模型和散射机理建立了雨水管道内流体 LDV的数学模型,并通过数值模拟, 分析了雨水管道流体中示踪粒子和速度测量精度之间的关系。然后对模拟的信号进行时频分析, 得到雨水管道中的流速。通过实验验证, 实际效果和数值模拟结果符合良好, 说明 LDV能够精确地测量出雨水管道中的流体速度。
激光多普勒测速(LDV) 示踪粒子 数值模拟 时频分析 散射机理 laser doppler velocimetry (LDV) tracer particles numerical simulation time-frequency analysis scattering mechanism
