固着液滴的内部全流场可视化方法

    公开(公告)号:CN111189806B

    公开(公告)日:2022-08-12

    申请号:CN201910317636.1

    申请日:2019-04-19

    申请人: 天津大学

    IPC分类号: G01N21/64 G01P5/20

    摘要: 本发明公开固着液滴的内部全流场可视化方法,通过在液滴中加入跟随性良好的荧光粒子,借助激光片光源来照亮拟测量的液滴纵截面区域,应用相机从液滴斜下方拍摄,借助Scheimpflug principle调整镜头平面与相机传感器平面的夹角,直至二平面与液滴纵截面交于一条直线,从而将拟测量区域清晰成像于相机传感器上。该方法获得的液滴内部粒子图像在经过处理后,得到不同时刻的流动速度场,再通过借助坐标和速度变换方法来解决拍摄中的透视问题,最终得到准确的流场信息。相较于国内外现有的液滴内部流动观测方法而言,此方法避免了从液滴侧面横向拍摄时曲面折射带来的图像畸变和图像修正后液滴界面处流场信息缺失的问题,得到了更全面真实的流场。

    天然气水合物分解区孔隙尺度流场响应实验装置及方法

    公开(公告)号:CN114878407A

    公开(公告)日:2022-08-09

    申请号:CN202210490543.0

    申请日:2022-05-07

    IPC分类号: G01N11/00 G01M10/00 G01P5/20

    摘要: 本发明涉及海洋天然气水合物资源开发工程技术领域,特别是一种基于显微粒子测速技术的天然气水合物分解区内孔隙尺度的流场分布与流体运移规律的定量测量实验装置及方法。包括注入系统、温度控制系统、压力控制系统、反应釜、数据采集与处理系统和出口计量组件,还包括粒子图像测速系统,反应釜分别与注入系统、出口计量组件、温度控制系统、压力控制系统连接,数据采集与处理系统与粒子图像测速系统连接。可以直观的表征水合物储层降压开采过程中多场、多相耦合作用下介观尺度的流场响应规律。

    粒子发生器
    33.
    发明授权

    公开(公告)号:CN114042393B

    公开(公告)日:2022-07-01

    申请号:CN202111362176.8

    申请日:2021-11-17

    摘要: 本申请提供了一种粒子发生器,粒子发生器包括:粒子罐,具有粒子进料口,用于容纳示踪粒子;粒子输送腔体,突出设置于粒子罐的底部且与粒子罐的内部连通,粒子输送腔体的内腔横截面小于粒子罐的内腔横截面;待测气进气管,与粒子输送腔体连通,用于向粒子输送腔体内通入待测气;待测气出气管,与粒子输送腔体连通,用于排出待测气与示踪粒子混合物至测试流场;输送螺杆,输送螺杆用于将粒子罐内的示踪粒子均匀输送至粒子输送腔体。通过输送螺杆将粒子罐内的粒子更加均匀的竖直向下输送至位于粒子罐底部的粒子输送腔体,在输送粒子的过程中保持粒子流量的稳定便于对进入流场的示踪粒子数量进行更加准确的控制。

    粒子发生器
    34.
    发明授权

    公开(公告)号:CN113063958B

    公开(公告)日:2022-06-07

    申请号:CN202110334403.X

    申请日:2021-03-29

    IPC分类号: G01P1/00 G01P5/20 G01M9/00

    摘要: 本发明公开了一种粒子发生器,包括:第一腔体;第二腔体,第二腔体与第一腔体之间通过射流通道连通;振动膜,振动膜可操作地振动,并可操作地驱动第二腔体内气体振动;其中,限定第一腔体的腔壁上具有均与第一腔体连通的气流入口和气流出口。通过振动膜振动产生射流,因射流具有较大的动能,因此通过射流通道喷射出的示踪粒子会快速扩散至整个第一腔体内,即示踪粒子完成在第一腔体内的均匀混合。此时若从气流入口通入气体,则在第一腔体内均匀混合好示踪粒子的气体会被从气流出口缓慢吹出,进入流场实验段,从而使得粒子发生器也能够适用于低流速实验中。

    一种控制示踪粒子供给的装置

    公开(公告)号:CN114487474A

    公开(公告)日:2022-05-13

    申请号:CN202111610392.X

    申请日:2021-12-27

    IPC分类号: G01P5/20 G01M9/00 G01M10/00

    摘要: 本发明公开的一种控制示踪粒子供给的装置,属于流场光学测试领域。本发明包括流化腔、出口管道、滑道、滑块、滑块移动操作杆、储箱、端盖。流化腔与滑道以及出口端盖与储箱之间采用密封螺连接,方便流化腔的清洗和示踪粒子的装填。滑块可在滑道内移动,隔断或连通储箱与流化腔的内部空间,控制示踪粒子进入流化腔。滑块与出口管道之间预留缝隙用于在滑块闭合状态下平衡储箱与流化腔的气压。本发明充分利用机械结构的空间隔离作用与气动流化供给粒子的均匀性特点,在不影响流场结构的同时,精准控制示踪粒子供给的初始时间,实现示踪粒子的长时间稳定均匀的供给,且能够避免测试前示踪粒子透明观察窗的污染,提高测试效率和测试结果的可靠性。

    一种基于PIV的环空流场特性测量系统及方法

    公开(公告)号:CN114441798A

    公开(公告)日:2022-05-06

    申请号:CN202210111315.8

    申请日:2022-01-29

    IPC分类号: G01P5/20 G01P5/22 G01M10/00

    摘要: 本说明书实施例提供一种基于PIV的环空流场特性测量系统及方法。所述系统包括环空管路和PIV测量装置;所述环空管路包括外管和内管;所述外管上设置有出水口和入水口,用于向所述外管和内管所构成的环空中输入测试液体;所述测试液体中需加入示踪粒子;所述PIV测量装置用于获取对应于环空管路流场中示踪粒子的互相关图像,并基于所述互相关图像计算出环空流场速度,进而根据所述环空流场速度计算环空流场参数。上述系统使得所获取的环空流场参数能够与不同类型的环空流场相对应,保证了对于环空流场的研究的全面性,有利于后续研究中基于所述环空流场参数进行进一步的机理研究。

    一种消除PIV实验中壁面反光的方法

    公开(公告)号:CN114384270A

    公开(公告)日:2022-04-22

    申请号:CN202111626952.0

    申请日:2021-12-28

    IPC分类号: G01P5/20 G01P5/26 G01P1/00

    摘要: 本发明属于宏观PIV实验技术领域,具体涉及一种消除PIV实验中壁面反光的方法。本发明通过对入射激光波长的过滤,使只能激发示踪粒子的激光波长照射到被测流场,将周围的环境等杂光过滤掉;然后通过对相机接收光源进行过滤,仅能让示踪粒子发射的荧光通过,被测试模型壁面反射回来的其他波长的光就不会进入高速相机,然后利用自研的基于卷积神经网络模型图像处理算法对拍摄的粒子图片进行后处理,有效的消除粒子图片中的壁面反光,从而得到高对比度的纯粒子图像。本发明能够用于PIV系统中消除由模型壁面引起的强反光并保护高速相机的感光元件,具有适用范围广、易调节、结构简单的特点。

    一种大攻角细长体模型PIV跟随拍摄装置

    公开(公告)号:CN114143468A

    公开(公告)日:2022-03-04

    申请号:CN202111633945.3

    申请日:2021-12-29

    IPC分类号: H04N5/232 G01M9/04 G01P5/20

    摘要: 本发明提供了一种大攻角细长体模型PIV跟随拍摄装置,包括细长体模型、风洞、支撑臂和PIV相机,所述细长体模型的一端设有模型支撑座,所述模型支撑座远离所述细长体模型的一端设有PIV相机座,所述PIV相机座的内部设有所述PIV相机,所述PIV相机座远离所述模型支撑座的一端设有所述支撑臂,所述支撑臂通过攻角机构转接杆与所述风洞的攻角机构相连。本发明的技术方案通过将PIV拍摄装置内置到风洞中,并作为连接模型和支撑段的一部分,可以与模型一起随攻角机构运动,在模型处于任意攻角时,都可以与模型保持固定的相对位置,再加上考虑到攻角的分区设计,通过短支撑臂和长支撑臂交替使用,实现细长体模型大攻角状态下的截面速度场拍摄。

    一种基于最大流速先验信息的频域时空图像测速法

    公开(公告)号:CN113804916A

    公开(公告)日:2021-12-17

    申请号:CN202111096392.2

    申请日:2021-09-17

    申请人: 河海大学

    IPC分类号: G01P5/20

    摘要: 本发明公开了一种基于最大流速先验信息的频域时空图像测速方法,包括:假设水深与表面流速成正比例关系,计算断面最大水深和测速线水深;利用当前水位下断面最大流速先验值计算测速线的最大流速先验值;计算测速线的尺度变换因子,并根据频域时空图像测速法的逆变换确定时空图像频谱主方向的搜索区间;在搜索区间内搜索幅度谱极坐标投影的极值,将对应角度作为测速线的频域主方向估计值,并根据频域时空图像测速法的正变换计算测速线的流速值。本发明可以有效滤除野外复杂光照、水流及气象条件下倒影、耀光、紊流、雨雾、遮挡等环境噪声对时空图像测速法的干扰,从而抑制测量粗大误差,显著改善低流速及高流速测量的稳定性和可靠性。

    一种基于深度学习的粒子图像测速方法与装置

    公开(公告)号:CN113139989B

    公开(公告)日:2021-11-23

    申请号:CN202110692079.9

    申请日:2021-06-22

    申请人: 浙江大学

    发明人: 高琪

    摘要: 本发明公开了一种基于深度学习的粒子图像测速方法及装置。本发明用随机生成的粒子图像和模拟计算的较高分辨率的速度矢量场传递处理获得较低分辨率的多幅初始速度场,进而组建获得不同工况的训练样本序列构成数据集;再构造包含先后且相关联融合的多尺度收缩和扩张处理的深度学习网络模型,将数据集输入到深度学习网络模型进行训练;将实验粒子图像计算初始速度场,再输入至训练后的深度学习网络模型中得到预测的速度场。本发明方法能方便地构造非常丰富的有效的数据集,最终速度场的分辨率高于传统的互相关算法,鲁棒性好,获得了单像素级的高分辨率流场,满足PIV实验高分辨率要求。