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气液两相流PIV试验
选题目的:针对不同浓度气泡流场的PIV试验测试    
地点:北京立方天地科技科群大厦617室
对象:水槽内的氧气水泵气泡流场,尺寸:100×100×300mm,介质水,使用民用氧气泵和电解铝作为气泡源。
设备:北京立方天地科技MicroVec2 PIV系统,相机分辨率1600*1200@30Hz,激光器能量50mj@10Hz。
内容:使用北京立方天地科技的MicroVec2 PIV系统对实验对象进行了二维PIV流场测量。测试分为三个工况:首先是用氧气泵持续工作3分钟以上测量大气泡饱和状态下的流场;其次截止进气口,保持水泵原有工作状态30秒,将大气泡(1mm以上)基本溢出后进行测量;最后持续上述状态3分钟,将中等大小气泡(0.1mm以上)基本溢出后进行测量。
     
 
                流场照片                         试验模型侧视图
 
成果:得到了不同气泡浓度,不同气泡粒径大小情况下的速度场分
测试的结果:
高浓度大气泡流场PIV结果:(氧气泵持续工作3分钟,使用气泡饱和状态)
   
         实际气泡照片                                        PIV系统照片
 (气泡从图像放大率估算尺寸为:0.1-2MM) 
 
    软件分析照片                               气泡测试结果-速度向量场
                                           (PIV
测量得到最高流速达0.5M/s)
 
高浓度小气泡PIV结果:(氧气泵进气口截止30秒,水中保留高浓度小气泡)
 
实际气泡照片(气泡大小尺寸为:0.05-0.2mm气泡测试结果(PIV测量得到最高流速达0.1M/s)
 
低浓度小气泡PIV(粒子跟踪测速)结果:(氧气泵进气口截止3分钟,水中保留低浓度小气泡)
 
         实际气泡照片                            气泡测试结果
(气泡大小尺寸为:0.04-0.1mm)                (PIV测量得到最高流速达0.07M/s)
 
 低浓度小气泡PTV结果:
         
气泡PTV测试结果:在使用PIV算法计算速度场分布的同时,可以使用粒子跟踪测速技术,专门搜索流场中区别于示踪粒子(1-5微米)的气泡颗粒,通过软件匹配的算法,可以跟踪测量低浓度的不同粒子的位置、大小和速度。
(
颗粒的颜色代表不同大小的粒径,范围在50-200微米,向量颜色代表不同速度大小)
  
流场PIV结果对比:
 
      气泡群流场等速度场分布图                   水流场等速度场分布图
 
 
         气泡群流场流线分布图                    水流场流线分布图
 
 
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