水平槽道内湍流两相流的PIV测量

摘要

本文采用PIV测量技术，对雷诺数为590（基于壁面无滑移速度）的充分发展的水平槽道内的单相和两相湍流进行了系统的研究。本文首先比较了采用传统PIV算法测量的单相湍流统计量与文献中直接数值模拟的结果，证明了PIV测量流场湍流量的可行性。为开展高空间分辨率的两相流场的同时PIV测量，本文对传统的测量单相流场的PIV算法进行了系统改进：基于图像处理方法，根据示踪粒子和颗粒成像的亮度和像素数的统计特性，解决了两相流测量中存在的两相识别以及两相分离的问题；鉴于传统PIV算法存在的分辨率和精度问题，本文发展了一种基于粒子成像相关特性的PTV算法，大幅度提高了PIV测量方法的空间分辨率与测量精度，尤其是在速度梯度比较大的流场中。借助自行开发的两相流PTV算法和粒子识别方法，将PIV测量技术运用于水平槽道内的气固两相流的湍流变动研究中，其中颗粒采用密度为1030kg/m3，直径为67μm的单分散性，球形聚苯乙烯颗粒，示踪粒子采用蚊烟。两相流动的测量结果表明，即使在1％的低颗粒质量载荷下，气体湍流已有明显的变动，并且壁面附近和槽道中心的变动规律显著不同。

目录

文摘

英文文摘

1 简介与目标

2 气固两相流PIV同时测量的高分辨率方法及算法

3 充分发展的水平槽道内两相湍流的实验测量

4. 总结与展望

致谢

参考文献

附录 1 攻读硕士期间发表的论文目录