请教各位大侠,PIV或LDV是否可以应用于测量超音速流体？

xulily

请教各位大侠,PIV或LDV是否可以应用于测量超音速流体，比如喷管尾流？

tomcat114

piv可以，需要注意激光器和ccd的参数，目前的主流piv都可以做到
ldv不清楚，呵呵

yxjbuaa

LDV当然也可以了，10年前就可以了。

赵玉心

PLIF应该是主流，可惜

xulily

可惜，为什么？

TOMZIJIZHANG

都 可 以 。 LDV肯 定 可 以 。 PIV要 注 意 CCD 的 反 应 时 间 。 太 长 了 粒 子 的 轨 迹 就 太 长 了 就 相 互 缠 绕 ， 分 析 软 件 不 可 判 读 造 成 噪 声 太 大 。
喷 管 尾 流 如 果 温 度 高 对 离 子 的 要 求 就 高 。 PIV要 求 荧 光 物 质 做 示 踪 离 子 ， 可 能 难 以 稳 定 。 LDV 的 粒 子 是 氧 化 物 可 以 稳 定 。

robin

搂主提出的问题很具有代表性。有必要认真讨论一下。这里提出一点自己的心得体会，请各位高手指正：
PIV方法能够测量的速度上限受多种因素决定。简单定性地说，在CCD相机的感光单元像素分辨率一定的情况下，同时假定激光照明强度足够强，则可测量的速度上限和被测区域（FOV-Field of View)的尺度成正比，和相机系统所能拍摄的一对互相关图像的最小帧间时间间隔成反比。就目前商品化系统而言，在像素分辨率指标上，已经有1百万，两百万，四百万，直至一千一百万像素的商品化互相关相机可以提供。在双帧时间间隔这个指标上已经能够提供1微秒，500纳秒，200纳秒，直至75纳秒的型号。所以就硬件的性能而言，选择75纳秒的相机能够测量的速度的上限应该是最高的。理论上直至4-5倍音速也是可能的。
    遗憾的是由于PIV成像测速的物理原理的限制，在高速运动的场合，用PIV方法测速的上限更主要的是由示踪粒子的性质决定的。任何示踪粒子都有一定的质量。PIV方法有效的一个前提是，这些示踪粒子要足够的"大"以便散射足够的激光光强，从而使CCD相机能够“看”得见，并记录到具有一定信噪比的，可供进行互相关统计分析计算的粒子图像。另一方面，这些粒子又必须足够的小或轻，以便能够跟得上被测流场的运动，从而使得PIV方法测量所得到的速度场结果能够真实的反映被测流场的实际速度分布。这一大一小的矛盾在低速流场下是很容易解决的。人们已经找到了很多质量比较轻，对激光散射效率比较高，适用用于水流，油流，常温气体流，高温气体流，燃烧流场等多种介质环境的示踪粒子。然而对于超音速流场，目前适用的示踪粒子种类还很少。用PIV测量4-5倍音速流场还只能在限制条件比较严格苛刻的条件下才能实现。为了能够测量既小又轻的粒子散射信号，对CCD相机的要求是，在532nm 附近有尽可能高的量子效率（灵敏度）
   PIV测量方法对4-5倍音速流场是否可用，可行仍然是个问题。在这个速度区间还谈不到测速的准确性。如果示踪粒子的运动跟不上流场气流本身的运动，那么PIV测量的结果只能是这些粒子的运动速度，并不能真实的反映气体流场的速度。
   目前专业PIV系统供应商中，几乎都宣称可以测量直到1000米/秒流速。但鲜有敢夸海口可以测量4-5倍音速的。

robin

补充一点，最近2百万像素，100ns间隔的互相关相机也已经出现了。这种指标相机应该是测量高速流场的最佳选择。