从粒子图像中直接测量涡量的方法研究

摘要

为克服传统涡量测量方法的缺点,提出了从代表流体运动的粒子图像中直接测量涡量(DMV)的方法.该方法基于流体流动的基本原理,从粒子图像中提取两个相互匹配的粒子模式,通过计算两个匹配粒子模式间的旋转角位移从而确定模式的涡量.将DMV方法运用于标准的粒子图像,并与二阶、三阶中心有限差分法进行了比较.结果表明,DMV方法测量的精度不受采样点空间分辨率大小的影响,同时速度测量的不定误差不会传递给涡量.该方法适用于具有强旋转流动涡量的测量.对于强剪切变形流动,可以通过设定较小的图像采样时间间隔以提高测量范围.