大水槽中PIV的使用问题

cuijinsheng · 发表于 2010-10-14 23:02:47

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我要在一个50米长、1米宽、0.5米水深的水槽中用PIV显示直径80毫米圆柱周围绕流的流场。水槽中洒满示踪粒子显然不太现实。我想能不能把水弄混（用很细的沙子），用这些沙子当示踪粒子？
大哥大姐们给点建议吧！

FlowTech · 发表于 2010-10-15 11:47:47

用不着全部水槽都装满示踪粒子，圆柱上游远一点点地地方开始seeding就可以了。
而且也不能用砂子，那就沉底了。
非要全部充满的话，用Micro Bubble好了

shhu · 发表于 2010-10-15 13:01:42

不能用沙子的，跟随性不好，用塑料粒子，聚苯乙烯

zyzyeast · 发表于 2010-10-21 00:03:50

水流什么速度？底面透光不？激光从哪个方向打？测多大面积？

SKLCC虫草晶 · 发表于 2010-11-17 23:31:07

二楼的方法不错，示踪粒子可供选择的也很多的，我用过的有空心玻璃微珠，大约2000rmb一瓶，你这种情况关键一点是释放时要尽量保证沿一个面（或者至少是一条线上）同时均匀释放，因为你这个不是循环水槽，水槽中的粒子扩散也不如气相中示踪粒子的扩散的快，为了保证测试的效果，只能在播散示踪粒子上下工夫想办法。
呵呵，好久不来了，顺便来报道一下。

cuijinsheng · 发表于 2010-11-25 21:37:45

好久没来，谢谢上面各位的热心解答！
回答zyzyeast的问题：水流流速从0到0.7m/s，底面可以透光，激光从下向上打，视场大约300mm×400mm吧。
回答SKLCC虫草晶的问题：我不清楚你所指的循环水槽是怎样的循环法。我们的水槽是通过水槽底部的管道循环的。
我主要是想测量涡脱落，比方说形态、频率。而且模型做涡激振动（VIV），所以最好示踪粒子能较长时间存在，几个关键阶段最好可以采集到。但是话说回来，如果想连续采集也不可能，一个实验要持续20分钟，我们用的是脉冲激光器，能连续工作20分钟吗？而且那样的话文件也太大。所以我觉得可能还得选几个流速点定时撒粒子，这样比较现实。
另外，PIV能定量地测量涡脱落频率吗？我看的文献好像都是定性地找出一个涡脱落周期。有更精确的方法吗？就像频谱分析那样的结果，谢谢了。

zyzyeast · 发表于 2010-12-10 23:56:06

你们现在有多高频率的PIV？估计50~100Hz的采样频率可以准确测量涡的脱落频率。

粒子可以在200D~400D的上游添加，问题不大，用10~20um的空心微珠或者聚本丙烯都可以

如果是Camera Link接口的相机连续采集20分钟没问题，连续采2个小时我都采过。如果用高速相机，可以用Phantom的高速相机+Cinemag缓存，20分钟也没问题。

cuijinsheng · 发表于 2010-12-12 16:31:29

谢谢zyzyeast！
我们相机的采样频率最高只有5Hz，而实验中涡脱落频率最高基本上在1Hz左右。我去看一下你说的问题，谢谢你。

黄黄 · 发表于 2010-12-14 17:44:21

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cuijinsheng · 发表于 2011-1-11 13:02:12

实验已经做了。没有加示踪粒子，只是用水槽里的杂质反光，当然没有示踪粒子好，但是很方便。测量结果还行，能看到圆柱绕流，只是流速跟ADV测得的结果对不上，大概偏大10～20%。
另外，似乎自由表面的波纹会对测量有影响，因为我从上向下打光时总也测不出流场，而从下向上就没问题。

silkroad · 发表于 2011-1-11 17:30:55

你能否发个结果上来瞧瞧

cuijinsheng · 发表于 2011-1-12 13:39:37

圆柱直径80 mm，远离壁面，流速0.4 m/s（ADV测量）：

cuijinsheng · 发表于 2011-1-12 13:41:20

条件同上，以下是之后的几张图，记录频率4.62 Hz

cuijinsheng · 发表于 2011-1-12 13:41:59

同上

cuijinsheng · 发表于 2011-1-12 13:42:29

同上

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