基于圖像測(cè)速的薄壁堰流表面流場(chǎng)測(cè)量方法
本文選題:薄壁堰流 + 表面流場(chǎng); 參考:《水科學(xué)進(jìn)展》2017年04期
【摘要】:針對(duì)薄壁堰流水面落差大、流速沿程變化劇烈的特點(diǎn),提出一種測(cè)量堰流表面三維流場(chǎng)的有效方法。該方法基于雙相機(jī)共面法重構(gòu)水面形態(tài)(無(wú)需對(duì)相機(jī)進(jìn)行復(fù)雜的內(nèi)外參數(shù)標(biāo)定)和大尺度粒子圖像測(cè)速技術(shù)(LSPIV)測(cè)量二維流場(chǎng),通過(guò)相機(jī)像平面與水面之間的空間映射關(guān)系,將像平面的二維流場(chǎng)數(shù)據(jù)逆投影至世界坐標(biāo)系下已知坐標(biāo)點(diǎn)的切平面上,解算出三維表面流場(chǎng)。該方法應(yīng)用于薄壁堰流試驗(yàn),有效重構(gòu)了堰流三維表面形態(tài)及流場(chǎng),其初步結(jié)果表明,堰流的流向速度在自由泄流長(zhǎng)度范圍內(nèi)先增加后減小,轉(zhuǎn)折點(diǎn)大致在自由泄流長(zhǎng)度中間位置;在該位置之后,垂向流速占主導(dǎo);同時(shí)該方法可行,計(jì)算結(jié)果合理。
[Abstract]:In view of the characteristics that the water surface drop of thin-walled Weir is large and the velocity along the flow path is changing sharply, an effective method for measuring 3D flow field on Weir surface is proposed. This method is based on the dual camera coplanar method to reconstruct the water surface shape (without complicated internal and external parameters calibration) and the large scale particle image velocimetry technique (LSPIV) to measure the two-dimensional flow field. The spatial mapping relationship between the camera image plane and the water surface is obtained. The two-dimensional flow field data of the image plane are inversely projected onto the tangent plane of known coordinate points in the world coordinate system, and the three-dimensional surface flow field is solved. The method is applied to the thin-wall Weir flow test, and the 3D surface shape and flow field of Weir flow are reconstructed effectively. The preliminary results show that the flow velocity of Weir flow increases first and then decreases in the range of free discharge length. The turning point is approximately in the middle of the free discharge length, after which the vertical velocity dominates. Meanwhile, the method is feasible and the calculation results are reasonable.
【作者單位】: 清華大學(xué)水沙科學(xué)與水利水電工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51279081)~~
【分類號(hào)】:TV132.2
【參考文獻(xiàn)】
相關(guān)期刊論文 前4條
1 陳小攀;李乃穩(wěn);李龍國(guó);劉超;;基于堰流的矩形明渠跌水量水研究[J];灌溉排水學(xué)報(bào);2015年07期
2 徐玲君;陳剛;李國(guó)棟;薛陽(yáng);;薄壁堰泄流能力的數(shù)值模型計(jì)算及模擬自由水面的評(píng)價(jià)[J];西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2010年01期
3 禹明忠,王興奎,龐東明,王殿常;PIV流場(chǎng)量測(cè)中圖像變形的修正[J];泥沙研究;2001年05期
4 李永祥,李春華,劉沛清;明槽非恒流矩形薄壁堰流量公式的研究[J];水力發(fā)電學(xué)報(bào);1997年02期
【共引文獻(xiàn)】
相關(guān)期刊論文 前10條
1 盧偉敏;;淺析薄壁堰流量量測(cè)的研究[J];中國(guó)水運(yùn)(下半月);2017年08期
2 曹列凱;白若男;鐘強(qiáng);李丹勛;王興奎;;基于圖像測(cè)速的薄壁堰流表面流場(chǎng)測(cè)量方法[J];水科學(xué)進(jìn)展;2017年04期
3 李乾龍;李乃穩(wěn);陳小攀;李龍國(guó);;不同邊壁條件下矩形明渠水力特性實(shí)驗(yàn)研究[J];南水北調(diào)與水利科技;2016年03期
4 劉君;劉福海;孔憲京;李永勝;;PIV技術(shù)在大型振動(dòng)臺(tái)模型試驗(yàn)中的應(yīng)用[J];巖土工程學(xué)報(bào);2010年03期
5 徐玲君;陳剛;李國(guó)棟;薛陽(yáng);;薄壁堰泄流能力的數(shù)值模型計(jì)算及模擬自由水面的評(píng)價(jià)[J];西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2010年01期
6 李如意;黃為民;;柱狀曲面容器內(nèi)粒子圖像測(cè)速中徑向畸變校正方法[J];上海理工大學(xué)學(xué)報(bào);2008年04期
7 屠海洋;袁章新;曹健;;一種簡(jiǎn)單易行的攝像機(jī)標(biāo)定方法[J];上海船舶運(yùn)輸科學(xué)研究所學(xué)報(bào);2005年02期
8 劉煥芳,宗全利,李強(qiáng),劉貞姬;灌區(qū)梯形量水堰測(cè)流改進(jìn)研究[J];農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào);2005年01期
9 屠海洋,曹健,袁章新;目標(biāo)的檢測(cè)和跟蹤在通航船模試驗(yàn)中的應(yīng)用[J];計(jì)算機(jī)工程;2004年S1期
10 彭儒武,張昕,王春堂,邴強(qiáng)興;薄壁堰的研究現(xiàn)狀及其在水利工程中的應(yīng)用[J];山東農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2004年04期
【二級(jí)參考文獻(xiàn)】
相關(guān)期刊論文 前10條
1 潘志寶;呂宏興;張曉斐;雒天峰;敬向鋒;;梯形渠道機(jī)翼形量水槽試驗(yàn)[J];農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào);2009年12期
2 黃國(guó)鮮;周建軍;林斌良;;河道演變?nèi)S數(shù)值模擬計(jì)算網(wǎng)格的選擇和生成研究[J];水動(dòng)力學(xué)研究與進(jìn)展(A輯);2006年05期
3 何武全;王玉寶;蔡明科;;U形渠道圓柱體量水槽研究[J];水利學(xué)報(bào);2006年05期
4 李善征,張春義,吳敬東;明渠堰槽測(cè)流技術(shù)綜述[J];北京水利;2003年01期
5 彭儒武,李保棟,王青,吳新嶺;矩形薄壁堰貼壁堰流試驗(yàn)研究[J];山東農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2002年02期
6 李永祥,李春華,劉沛清;明槽非恒流矩形薄壁堰流量公式的研究[J];水力發(fā)電學(xué)報(bào);1997年02期
7 王興奎,龐東明,王桂仙,安鳳玲;圖像處理技術(shù)在河工模型試驗(yàn)流場(chǎng)量測(cè)中的應(yīng)用[J];泥沙研究;1996年04期
8 周國(guó)清,袁保宗,唐曉芳;論CCD相機(jī)標(biāo)定的內(nèi)、外因素:畸變模型與信噪比[J];電子學(xué)報(bào);1996年11期
9 李春華,李永祥;明槽非恒定流流量控制及量測(cè)試驗(yàn)技術(shù)[J];水利水電技術(shù);1995年04期
10 鄭邦民;溢流體形的數(shù)值模擬[J];中國(guó)科學(xué)(A輯 數(shù)學(xué) 物理學(xué) 天文學(xué) 技術(shù)科學(xué));1985年03期
【相似文獻(xiàn)】
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1 彭儒武,李保棟,王青,吳新嶺;矩形薄壁堰貼壁堰流試驗(yàn)研究[J];山東農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2002年02期
2 朱海燕;陳建芬;王文全;;廠房尾水薄壁堰三維非線性有限元分析[J];云南水力發(fā)電;2008年05期
3 S.吳,韓瑞光;矩形薄壁堰的淹沒(méi)水流[J];水利水電快報(bào);1997年05期
4 邸國(guó)平;引黃南干線7~#洞出口明渠梯形薄壁堰流量系數(shù)的選定[J];山西水利科技;2004年04期
5 胡榮輝,齊清蘭,王英華;田間配套一字閘流量系數(shù)初探[J];河北水利?茖W(xué)校學(xué)報(bào);1991年01期
6 彭儒武;張昕;彭英慧;;矩形薄壁堰貼壁流水力學(xué)特性的試驗(yàn)研究[J];華北水利水電學(xué)院學(xué)報(bào);2012年03期
7 徐玲君;陳剛;李國(guó)棟;薛陽(yáng);;薄壁堰泄流能力的數(shù)值模型計(jì)算及模擬自由水面的評(píng)價(jià)[J];西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2010年01期
,本文編號(hào):2025980
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