体视粒子图像测速技术研究进展

摘要

体视粒子图像测速(stereoscopic particle image velocimetry,SPIV)是一种可以无干扰测量平面三维瞬态流场的流速测量技术,它克服了平面二维PIV技术无法解析垂直于测量平面的速度分量及平面内速度分量易受透视误差影响的不足。文章对研发和应用SPIV技术过程中涉及的成像系统构造、成像系统标定、标定平面与激光片光不重合引起的测量误差及修正、三维流场重构等区别于PIV的主要技术特征进行了介绍,总结了上述关键技术的主要研究进展。在此基础上,从测量精度和空间分辨率两个方面,总结了现有SPIV系统的主要技术指标及其影响因素。最后,介绍了SPIV在复杂物体绕流及湍流相干结构研究两个方面的典型应用实例,总结了将SPIV扩展为三维体测量方法的主要途径和方法,揭示了SPIV在水动力学研究领域具有的极大应用潜力。