PIV粒子图像测速系统的操作流程主要包括以下几个步骤:
1.施放示踪粒子:在待测流体中加入示踪粒子,这些粒子具有良好的跟踪性和反光性,以便于观察和测量。
2.激光照明:使用激光器产生一片厚度约为1mm的激光片光,照亮待测平面。
3.相机拍摄:利用高速相机在一定的时间间隔(Dt)内拍摄散射光斑,形成两张粒子图像。
4.图像处理:将拍摄到的两张粒子图像划分为若干矩形区域(判读窗口),通过比较两张图片中对应判读窗口内的粒子图像,可以计算出示踪粒子在Dt间隔内的位移Dx,进而得到各窗口对应流体微团的流速矢量。
5.标定步骤:在实验前,需要进行标定以确保测量的准确性。这包括使用三维标定靶进行标定,通过调整相机和激光器的位置,确保标定靶在两个相机拍摄区域的中间位置,并调整激光强度和片光平面位置。
6.数据分析:使用专门的数据分析软件对采集到的图像数据进行分析处理,得到流场的二维速度分布。
此外,还有一些注意事项和操作细节需要注意,例如:
在操作过程中要遵守安全规定,特别是在激光开启时,人眼不能直接观看激光源。
相机和激光器等设备需要正确连接并定期检查,确保其性能和安全性。
实验完成后,应将设备电源断开,以避免设备长时间通电造成损坏。
通过上述步骤,PIV系统能够提供高精度和高频率的流场速度测量,广泛应用于流体动力学研究、工业应用等领域。
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