Development of an Advanced PIV System for Full-Field Flow Measurement

开发用于全场流量测量的先进 PIV 系统

基本信息

  • 批准号:
    14205031
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 35.36万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
  • 财政年份:
    2002
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2002 至 2004
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

An advanced dynamic PIV system has been successfully developed based on the combination of a high-speed CMOS camera, a high-speed pulse laser, and a timing controller. Adding another CMOS camera, a stereoscopic PIV system has been constructed with a pair of Scheinmpflug positioning devices (made in-house). The system has been applied to various flow fields for the full-field flow measurement.The water-droplet jet flow has been measured using the present dynamic PIV system. The flow downstream an axial flow fan for PC cooling system, rotating at 1,800 rpm, has been measured using the stereoscopic and dynamic PIV system.A new system with high dynamic ranges not only in time but also in space has been developed successfully by using two high speed cameras, and it was applied to a free jet flow..Turbulent and vortex structure of air jets issuing from a multi-hole nozzle have been analyzed using experimental results obtained by stereoscopic dynamic-PIV. And the technique of simultaneous mea … More surements of size and 3D velocity components of spray droplets has been established.Non-invasive stereo calibration technique for complicated living body models had been developed and highly temporal and spatial resolution of unsteady flow measurement is enabled. The dynamic PIV system is applied to analyze pulsatile flow inside the arterial model, which has highly instability and 3-dimensional complexity.A scanning stereoscopic PIV has been developed in success and was applied to measure the three-dimensional velocity and vorticity distribution of the round jet and the round impinging jet, where an impinging flat plate was installed in the flow apparatus of the round jet. Stretching of vortices in the stagnation region was observed.The dynamic PIV system developed has been used for the spatio-temporal measurement of a circular impinging jet flow of water. The measurement has been verified through an evaluation of turbulence quantities obtained. Spatio-temperal behaviors of turbulent structures in the stagnation region are analyzed, showing intermittent appearance of high-speed fluid lumps near the wall and the associated presence of transverse vortical structures.The International Workshop on Dynamic PIV was hosted by the present project group. Less
基于高速CMOS摄像机、高速脉冲激光器和定时控制器的组合,研制成功了一套先进的动态PIV系统。通过增加一台CMOS摄像机,利用一对Scheinmpflug定位装置(自制)构建了一个立体PIV系统。该系统已成功应用于各种流场的流场测量,并对水滴射流流场进行了测量。本文采用三维动态PIV系统对PC冷却系统轴流风机下游1,800 rpm的流场进行了测量。利用两台高速摄像机成功地研制了一套具有时间和空间动态范围的新系统,并将其应用于自由射流流场的测量。利用三维动态PIV技术对多孔喷嘴射流的湍流和旋涡结构进行了分析。同时测量的技术 ...更多信息 建立了喷雾液滴尺寸和三维速度分量的测量方法,发展了适用于复杂生物体模型的非侵入式立体标定技术,实现了非定常流场测量的高时空分辨率。针对动脉模型内脉动流的高度不稳定性和三维复杂性,采用动态PIV技术,成功研制了扫描式立体PIV系统,测量了圆形射流和圆形冲击射流的三维速度和涡量分布,在圆形射流的流动装置中安装了冲击平板。利用所研制的动态PIV系统,对圆形冲击射流的流动进行了时空测量。测量已通过获得的湍流量的评价进行了验证。分析了滞止区湍流结构的时空特性,发现在近壁面处存在间断性的高速流团,并伴随着横向涡结构的出现。少

项目成果

期刊论文数量(23)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
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Zama, Y.、Kowahashi, M. 和其他 5 人:“从带有多个孔的燃气轮机喷嘴发出的多气体射流的三维测量”Proc.5^<th> Int.Symp.On PIV,论文编号3130.1-6 (2003)
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  • 资助金额:
    $ 35.36万
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