本文關(guān)鍵詞：PIV布撒技術(shù)在高速風洞實驗中的改進與應(yīng)用

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【摘要】：為進一步優(yōu)化高速流場的PIV技術(shù),在上海交通大學高超聲速風洞原有裝置的基礎(chǔ)上,進行了高速流場PIV粒子布撒設(shè)備優(yōu)化等技術(shù)改進,構(gòu)建了更完善的粒子布撒技術(shù)。本文回顧了PIV技術(shù)的發(fā)展,參考各種流場中粒子布撒技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀,在粒子選擇、布撒方式以及布撒設(shè)備等方面進行了分析和總結(jié)。針對上海交通大學高超聲速風洞原來布撒方式之中粒子布撒不均勻等缺陷,提出并加以改進優(yōu)化,在管道、噴嘴、以及吹粉方式等方面進行改造,形成并運行了改良的布撒技術(shù)。對這些改造分別進行了調(diào)試,確定了其優(yōu)化效果。并進行高速流場的PIV實驗驗證,保證了整體改進技術(shù)的性能。實驗在馬赫數(shù)4的條件下進行,高速流場中使用了尖劈、尖錐等模型。文中首先對高速流動中粒子的光散射性、流動跟隨性分別進行總結(jié)分析,歸納并確定了選擇高速流中PIV示蹤粒子的方案;其次發(fā)展了高速流場PIV示蹤粒子布撒技術(shù),替代了上海交大高超聲速風洞PIV實驗原來依賴的布撒方式,相應(yīng)提出了精度好而且安全高效的操作流程和方法;在此基礎(chǔ)上測試了高速流場,對新的布撒技術(shù)所結(jié)合的PIV方法能否高精度測量高速流場進行了可行性驗證;最后提出了關(guān)于如何繼續(xù)優(yōu)化粒子布撒技術(shù)的一些建議。
【關(guān)鍵詞】：PIV(粒子圖像測速) 風洞 高速流場 PIV粒子 粒子布撒技術(shù) 技術(shù)改進
【學位授予單位】：上海交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：V211.74
【目錄】：

• 摘要5-7
• abstract7-11
• 1 緒論11-23
• 1.1 研究高速流場的意義與方法11-12
• 1.2 普通場景下的PIV技術(shù)研究現(xiàn)狀綜述12-17
• 1.2.1 通氣超空泡相關(guān)的流場14-15
• 1.2.2 離心泵葉輪內(nèi)流場15-16
• 1.2.3 內(nèi)燃機燃燒室流場16-17
• 1.3 應(yīng)用于高速流場的PIV技術(shù)17-22
• 1.3.1 超燃沖壓發(fā)動機的高速流場19-20
• 1.3.2 繞圓球及尖劈-平板組合體的高速流場20
• 1.3.3 零質(zhì)量射流流場20-21
• 1.3.4 可壓縮混合層流場21
• 1.3.5 激波-邊界層干擾流場21
• 1.3.6 高超聲速激波管流場21-22
• 1.4 本文研究方向22-23
• 2 粒子布撒技術(shù)的比較研究23-38
• 2.1 普通流場PIV布撒技術(shù)24-28
• 2.1.1 壓力霧化器24-25
• 2.1.2 旋轉(zhuǎn)霧化器25
• 2.1.3 凝結(jié)發(fā)生器25
• 2.1.4 雙流型霧化器25-26
• 2.1.5 鼓風霧化器及Laskin噴嘴26-28
• 2.2 高速流場中的PIV粒子布撒理論28-33
• 2.2.1 高速流場中示蹤粒子的流動跟隨性28-31
• 2.2.2 高速流場中示蹤粒子的光散射性31-33
• 2.2.3 本研究中示蹤粒子的選取33
• 2.3 高速流場中PIV示蹤粒子的布撒33-38
• 2.3.1 應(yīng)用于高速流場的液態(tài)粒子的發(fā)生33-34
• 2.3.2 激波與邊界層干擾的高速流場34-35
• 2.3.3 超燃沖壓發(fā)動機內(nèi)燃燒室的高速流場35-37
• 2.3.4 高超聲速激波管37-38
• 3 實驗采取的基礎(chǔ)硬件和基本軟件38-49
• 3.1 高速風洞38-41
• 3.2 高速流場PIV測試系統(tǒng)41-47
• 3.2.1 激光器系統(tǒng)42-44
• 3.2.2 CCD相機系統(tǒng)44
• 3.2.3 同步控制器44-46
• 3.2.4 用于PIV圖像采集的設(shè)備和相關(guān)配置46-47
• 3.3 高速流場PIV的軟件系統(tǒng)及其設(shè)置47-49
• 4 高速流場PIV粒子布撒技術(shù)的改進49-59
• 4.1 粒子布撒的基本設(shè)備與方案50-51
• 4.2 粒子布撒管道改進51-53
• 4.3 采用氮氣發(fā)生粒子53-54
• 4.4 粒子發(fā)生裝置噴嘴改造54-57
• 4.5 優(yōu)化粒子布撒技術(shù)應(yīng)用后的時序控制57-59
• 5 改進粒子布撒技術(shù)在高速流場中的應(yīng)用59-76
• 5.1 高速自由來流59-62
• 5.2 典型高速流場62-69
• 5.2.1 高速尖劈繞流62-65
• 5.2.2 高速鈍錐繞流65-66
• 5.2.3 高速尖錐繞流66-68
• 5.2.4 高速拐角流68-69
• 5.3 高速流場PIV實驗的粒子遲滯響應(yīng)特性分析69-76
• 5.3.1 示蹤粒子遲滯響應(yīng)特性69-72
• 5.3.2 松弛時間的計算72-76
• 6 結(jié)論與展望76-78
• 參考文獻78-82
• 致謝82-83
• 攻讀學位期間發(fā)表的學術(shù)論文83

【相似文獻】

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 王新元;PIV布撒技術(shù)在高速風洞實驗中的改進與應(yīng)用[D];上海交通大學;2015年

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本文編號：653371