粒子测速仪LaVision体视层析粒子成像测速系统(Tomo-PIV) 采用粒子图像测速来测量间隔区填充管道内液体和液体/气体流动液体速度场分布形态

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Liquid and liquid/gas flows through spacer filled channels were studied using ParticleImagingVelocimetry (PIV)   to provide experimental support for velocity distributions obtained from Computational Fluid Dynamics studies available in the literature. It is shown that PIV is a suitable technique for measuring velocity profiles in spacer filled channels, although care has to be taken when interpreting the results.
PIV measurements were carried out for an entire flow cell(5cm×15 cm), a smaller area of roughly 7mm×8mm and for a single spacer cell(2.5mm×3mm). The experimental results show that fluid flow is well distributed across the entire flow cell in the case of single-phase flow. The recordings of the single spacer cell showed that liquid flow is mainly parallel to the spacer filaments and therefore the direction of flow changes 90◦ over the height of the channel. Introduction of air bubbles introduced strong local velocity gradients.The liquid velocity in two-phase flows is shown to be more unsteady than in the case of single-phase flow, which is advantageous when trying to prevent fouling or concentration polarization.

         层析PIV(Tomo-PIV)是一种全新的三维速度场测量技术。颗粒的速度信息是
 由在顺序两次曝光时刻重构出来的粒子三维图像的互相关处理得到的。通过全数

字化过程，该技术可以在颗粒浓度相对很高的情况下获得高分辨率速度场，而3D

粒子跟踪测速仅能适用于颗粒浓度较低的情况(从而得到的速度矢量场的空间分辨

率也很低 )。这种方法获得的是完全空间体积内的瞬时结果，与平面PIV扫描式工

作不同，它很适合需要双曝光间隔dt 很小的高速流动以及利用高帧率相机进行高

时间分辨率进行测量的情况。

 湍流研究
 三维流体结构的可视化
 完整的三维漩涡分析
 流体结构的相互作用
 

在测量体内的示踪颗粒由高能量的脉冲激光光源照亮，其散射光由4个不同方向拍

摄的CCD相机记录下来，然后由三维空间中每一点光强的分布， 利用层析重构算

法(MART)对三维空间颗粒的分布进行重构。给定的三维诊断区域中颗粒的位移是

通过双曝光形成的两个重构颗粒图像进行三维互相关获得的，其中利用了变形立体

网格的多重网格迭代算法。      

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