由华北电力大学、西安交通大学和中国科学院工程热物理所共同举办的ExHFT-11会议18日在北京圆满落幕。会议聚焦“多相流”、“燃烧动力学”、“超临界流体热力学”等研究议题。
千眼狼携超高速摄像机、粒子图像PIV测量系统等科学仪器设备参展,并向与会专家学者展示了相关研究领域的典型应用。
典型案例1—多相流中的气泡动力学研究
气泡动力学是传热学中核心问题,需量化气泡生成、生长、溃灭全过程的时空演化规律,以及气泡与周围流体、固体边界之间的互作机制。利用千眼狼Revealer M Pro系列高速摄像机,可以1080P @3200fps 的参数连续拍摄气泡的运动过程,精确捕捉气泡的细微形态和边界变化,为后续气泡分析提供高质量的图像数据。利用千眼狼气泡测量软件,基于高速摄像机获取的序列图像,运用图像处理算法(如阈值分割、边缘检测、拟合等)对气泡进行跟踪识别和分析,精确测量气泡的大小如索特直径、位置、速度及加速度等参数,深入研究气泡的动力学特性。
典型案例2—燃烧动力学中火焰传播
燃烧动力学中火焰传播主要关注火焰在可燃混合物中的传播速度、传播模式(层流火焰传播、湍流火焰传播),火焰锋面的结构和稳定性,以及影响火焰传播的各种因素(气体的成分、压力、温度、流动状态等)。千眼狼万帧级大内存高速摄像机S1315M可以1280×1024 @15000fps采集帧率捕捉火焰前锋的形态变化、传播速度以及火焰内部的流动结构信息等;同时搭配纹影仪,基于光学折射原理,能够将火焰周围流场的密度梯度变化转化为可见的纹影图像,呈现火焰引起的涡流、压缩波等流动现象,有助于研究人员理解火焰传播过程中的物理机制。
典型案例3—超临界流体流体热力学中的气液两相流
超临界流体处于临界点附件时,物理性质变化剧烈,可能会出现类似气液两相的密度和折射率参数的波动变化。气液两相流场等值面和涡结构研究有利于理解气液两相流动中的速度场分布、涡旋形成与发展机制,有助于优化设备设计、提高传热传质效率。千眼狼粒子图像测速PIV系统,通过在气液两相流场中引入示踪粒子,使用高速摄像机拍摄粒子的运动图像,经过图像处理和交叉相关算法计算,可得到流场中速度矢量场。同时,利用PIV软件,运用涡识别算法,进一步分析涡核结构,涡的位置、大小、强度以及涡的演化等。
千眼狼高速摄像机与粒子图像测速PIV系统通过高时空分辨率的实验数据采集,为传热学与热力学的多尺度、多物理场耦合研究提供了不可或缺的实验工具。同时,中科视界PIV流体测量分析重点实验室可为传热与热力学领域研究客户提供免费的研究级风水洞实验共享平台、定制化PIV技术解决方案。
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