使用最新PIV技术进行冲击射流测量

简介

      由于冲击射流在需要强烈加热或冷却的各种应用中具有高对流传热率的潜力，因此得到了广泛研究。最近，DantecDynamics对此主题进行了立体PIV测量。结果发表于2014年夏季在中国北京举行的第四届国际实验流体力学会议。

实验装置

      在这次测量中，我们最新的立体PIV产品已经获得了射流中心平面上精确的三分量速度场。使用具有Scheimpflug适配器的两个相机（FlowSense EO 4M）对喷射中心平面中的示踪粒子进行成像。自适应PIV -我们最新的PIV处理算法 - 用于处理每个摄像机采集的图像;并且利用最先进的立体重建算法对结果重建三分量速度场。

图1. （左）测量装置示意图，（右）具有Scheimpflug适配器的相机结构

结果分析

      对获取的数据进行本征正交分解（POD）分析。 POD分析揭示了该过程中涉及的模式，并指出扫过平坦表面的旋涡结构可能是增强来自表面的对流换热的原因。

      立体PIV是一种经济高效的解决方案，适用于复杂流动的三分量速度测量。此外，与三维成像测速法相比，对示踪粒子密度的要求较低。结合先进的湍流分析工具，如POD分析，可以获得更多关于流动结构的信息。

图2. 前六种模式中的每一种的POD重构。第一个显示平均流场，其值略高于总能量的10％

参考文献

H. Wang and G. Ergin
Experimental Investigation of Jet Impingement by Stereo PIV
4th International Conference on Experimental Fluid Mechanics, Beijing, China, August 12-15, 2014