龙洗三维液体表面波的动态测量

摘要

本文进行了龙洗的强迫振动实验，当龙洗壳壁受到一定频率激振力作用时，液面出现不同形态的大幅重力波现象。鉴于测试对象是自由水面重力波，而且液面变形幅度较大、水花飞溅，对测试手段提出了新的要求。根据交叉光轴的光学原理设计了实验测试系统，采用条纹间距连续可调的数字条纹光栅图像，利用高速图像采集系统进行连续采集。然后进行中值滤波、直方图处理、傅立叶变换、频域滤波、傅立叶反变换等处理，最终得到第一阶及第二阶大幅重力波任意时刻的三维形貌，通过对周期内多幅图像的连续处理可得到大幅重量波任意点的时间历程。这是对壳液耦合系统中自由表面波进行实验测试的新尝试，为今后的理论研究提供了丰富的实验数据。