專利名稱：用于繞流流場(chǎng)橫截面全流場(chǎng)的piv檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種Piv檢測(cè)裝置，其主要應(yīng)用于繞流流場(chǎng)橫截面的全流場(chǎng)檢測(cè)。
背景技術(shù)：
PIV是流動(dòng)顯示技術(shù)、激光技術(shù)和圖像處理技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，自提出以來，經(jīng)過近三十年的發(fā)展，PIV現(xiàn)在已經(jīng)成為一種研究流體運(yùn)動(dòng)的先進(jìn)手段。目前已成功應(yīng)用于諸如湍流、多相流、大尺度及微尺度流動(dòng)、高速流動(dòng)、復(fù)雜的工程流動(dòng)、微重力流動(dòng)、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、燃燒學(xué)等各個(gè)領(lǐng)域與學(xué)科。但是，由于PIV工作時(shí)往往是在單側(cè)打片光，因此對(duì)固體壁面繞流流動(dòng)現(xiàn)象的研究，一次實(shí)驗(yàn)只能獲取打光一側(cè)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，背光一側(cè)由于激光片光無法穿透固體壁面，因此無法獲得相應(yīng)的流場(chǎng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。特別是，繞流流動(dòng)往往存在非定常性，采用分別在兩面打光然后再合成處理的實(shí)驗(yàn)方案，將會(huì)由于無法精確匹配前后兩次測(cè)量的非定常流場(chǎng)，而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)很難獲得真實(shí)的全流場(chǎng)數(shù)據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于繞流流場(chǎng)橫截面全流場(chǎng)的Piv檢測(cè)裝置，其在一次實(shí)驗(yàn)中，可以同時(shí)獲取繞流流場(chǎng)橫截面全流場(chǎng)的數(shù)據(jù)，避免現(xiàn)有技術(shù)因采用多次測(cè)量數(shù)據(jù)“拼接”的方式導(dǎo)致繞流全流場(chǎng)數(shù)據(jù)失真，從而影響了 Piv技術(shù)的測(cè)量精度。為實(shí)現(xiàn)以上的技術(shù)目的，本發(fā)明將采取以下的技術(shù)方案一種用于繞流流場(chǎng)橫截面全流場(chǎng)的PIV檢測(cè)裝置，包括PIV片光發(fā)生裝置、PIV數(shù)據(jù)分析處理裝置、CCD攝像機(jī)以及流場(chǎng)，所述流場(chǎng)內(nèi)安裝有繞流成形試驗(yàn)件，所述繞流成形試驗(yàn)件的橫軸線中心部位同軸安裝光學(xué)玻璃片，且PIV片光發(fā)生裝置所發(fā)出的片光平面以及CCD攝像機(jī)的法線方向均穿過繞流成形試驗(yàn)件的橫軸線中心。所述繞流成形試驗(yàn)件包括兩塊金屬試驗(yàn)件，光學(xué)玻璃片安裝在兩塊金屬試驗(yàn)件之間。所述的流場(chǎng)是含有固體壁面的繞流流場(chǎng)。根據(jù)以上的技術(shù)方案，將實(shí)現(xiàn)以下的有益效果本發(fā)明在流場(chǎng)內(nèi)安裝繞流成形試驗(yàn)件，并在該繞流成形試驗(yàn)件的橫軸線中心部位同軸安裝光學(xué)玻璃片，因此，既能夠保證PIV片光發(fā)生裝置所發(fā)出的片光穿過繞流成形試驗(yàn)件，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)時(shí)，可以同時(shí)觀測(cè)到繞流成形試驗(yàn)件上下表面的流動(dòng)狀態(tài)，又通過繞流成形試驗(yàn)件避免了流動(dòng)中的三維流動(dòng)干擾測(cè)量部位的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，同時(shí)也節(jié)約了加工成本。實(shí)驗(yàn)時(shí)將片光調(diào)整至繞流成形試驗(yàn)件縱向截面中心位置處，使片光可以垂直地透過光學(xué)玻璃片，利用CCD相機(jī)同時(shí)獲取繞流成形試驗(yàn)件上下表面的流動(dòng)數(shù)據(jù)。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明所述繞流成形試驗(yàn)件的結(jié)構(gòu)示意其中PIV檢測(cè)裝置1 ；計(jì)算機(jī)2 ；同步器3 ；激光器4 ；光學(xué)片光5 ;(XD攝像機(jī)6 ；繞流成形試驗(yàn)件7 ；第一金屬試驗(yàn)件81 ；第二金屬試驗(yàn)件82 ；光學(xué)玻璃片9 ；螺栓固定孔10。
具體實(shí)施例方式附圖非限制性地公開了本發(fā)明所涉及優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；以下將結(jié)合附圖詳細(xì)地說明本發(fā)明的技術(shù)方案。如圖1和圖2所示，本發(fā)明所述用于繞流流場(chǎng)橫截面全流場(chǎng)的PIV檢測(cè)裝置1，包括PIV片光發(fā)生裝置、PIV數(shù)據(jù)分析處理裝置、CXD攝像機(jī)以及流場(chǎng)，圖中所示的PIV片光發(fā)生裝置為激光器，Piv數(shù)據(jù)分析處理裝置為內(nèi)存有PIV數(shù)據(jù)分析軟件的計(jì)算機(jī)，所述流場(chǎng)內(nèi)安裝有繞流成形試驗(yàn)件，所述繞流成形試驗(yàn)件的橫軸線中心部位同軸安裝光學(xué)玻璃片，且 Piv片光發(fā)生裝置所發(fā)出的片光平面以及CCD攝像機(jī)的法線方向均穿過繞流成形試驗(yàn)件的橫軸線中心。如圖2所示，本發(fā)明所述繞流成形試驗(yàn)件包括兩塊金屬試驗(yàn)件81和82，光學(xué)玻璃片安裝在兩塊金屬試驗(yàn)件之間。并在兩金屬試驗(yàn)件上分別開設(shè)螺栓固定孔，便于實(shí)驗(yàn)時(shí)，將繞流成形試驗(yàn)件安裝在流場(chǎng)內(nèi)，本發(fā)明是安裝在風(fēng)洞內(nèi)。所述的流場(chǎng)是含有固體壁面的繞流流場(chǎng)，以便于安裝繞流成形試驗(yàn)件。針對(duì)翼型在各迎角下的動(dòng)態(tài)流場(chǎng)開展了 PIV實(shí)驗(yàn)研究，實(shí)驗(yàn)方案的實(shí)驗(yàn)設(shè)備由圖 1所示的PIV試驗(yàn)裝置和圖2所示的繞流成形實(shí)驗(yàn)件組成。實(shí)驗(yàn)時(shí)將片光調(diào)整至光學(xué)玻璃片縱向截面中心位置處，使片光可以透過光學(xué)玻璃片的中心，利用CXD攝像機(jī)同時(shí)獲取實(shí)驗(yàn)件上下表面的流動(dòng)數(shù)據(jù)。通過上述繞流流場(chǎng)橫截面全流場(chǎng)的PIV片光實(shí)驗(yàn)方案，就可獲得翼型在各試驗(yàn)工況下的流場(chǎng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
權(quán)利要求
1.一種用于繞流流場(chǎng)橫截面全流場(chǎng)的PIV檢測(cè)裝置，包括PIV片光發(fā)生裝置、PIV數(shù)據(jù)分析處理裝置、CCD攝像機(jī)以及流場(chǎng)，其特征在于所述流場(chǎng)內(nèi)安裝有繞流成形試驗(yàn)件，所述繞流成形試驗(yàn)件的橫軸線中心部位同軸安裝光學(xué)玻璃片，且Piv片光發(fā)生裝置所發(fā)出的片光平面以及CCD攝像機(jī)的法線方向均穿過繞流成形試驗(yàn)件的橫軸線中心。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于繞流流場(chǎng)橫截面全流場(chǎng)的PIV檢測(cè)裝置，其特征在于所述繞流成形試驗(yàn)件包括兩塊金屬試驗(yàn)件，光學(xué)玻璃片安裝在兩塊金屬試驗(yàn)件之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于繞流流場(chǎng)橫截面全流場(chǎng)的PIV檢測(cè)裝置，其特征在于所述的流場(chǎng)是含有固體壁面的繞流流場(chǎng)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于繞流流場(chǎng)橫截面全流場(chǎng)的PIV檢測(cè)裝置，包括PIV片光發(fā)生裝置、PIV數(shù)據(jù)分析處理裝置、CCD攝像機(jī)以及流場(chǎng)，所述流場(chǎng)內(nèi)安裝有繞流成形試驗(yàn)件，所述繞流成形試驗(yàn)件的橫軸線中心部位同軸安裝光學(xué)玻璃片，且PIV片光發(fā)生裝置所發(fā)出的片光平面以及CCD攝像機(jī)的法線方向均穿過繞流成形試驗(yàn)件的橫軸線中心。由此可知本發(fā)明在在一次PIV實(shí)驗(yàn)中，可以同時(shí)獲取繞流流場(chǎng)橫截面全流場(chǎng)的數(shù)據(jù)，避免現(xiàn)有技術(shù)因采用多次測(cè)量數(shù)據(jù)“拼接”的方式導(dǎo)致繞流全流場(chǎng)數(shù)據(jù)失真，從而影響了PIV技術(shù)的測(cè)量精度。
文檔編號(hào)G01M10/00GK102445321SQ201110303929
公開日2012年5月9日 申請(qǐng)日期2011年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月10日
發(fā)明者張堃元, 徐驚雷, 莫建偉, 郭銳, 顧瑞, 馬靜 申請(qǐng)人:南京航空航天大學(xué)