PIV测量案例

广域PIV 使用立体PIV测量 2.5m×1.5m的区域

使用立体PIV对大型边界层风洞中模拟了建筑物的立方体周围的流动进行了测量。通过高性能相机和解析算法的组合，可以用5mm/vector的空间分辨率高精度地测量2.5m×1.5m的区域。光源使用120mJ双脉冲激光，通过将2台相机配置到前方散射受光位置，即使光源功率较低，也可以进行广域测量。

测量合作：清水建设株式会社技术研究所

◆相机

高分辨率，高灵敏度双快门型的分辨率为4008×2672，灰度14位单色，冷却为⊿-45度的相机。

◆分析算法

多网格相关，中心差分法，双相关并用。通过多网格连接，可以使2时刻间粒子的移动量保持适当，同时缩小隔行窗口，实现高分辨率化。通过双相干改善S/N比，通过中央差分法可以改善二次精度。此外，通过应用图像格式（子像素的图像变形），可以解析没有峰值对比的高精度。

◆播种

它是大型风洞的广域PIV最重要的技术。粒子发生装置使用PivPart45。该装置可以用拉斯喷嘴雾化DEHS（或DOS）油，并产生大量粒径约2μm的颗粒。DEHS是无害的，但粒径在1μm以下，吸气时粒子会到达肺部内部。另一方面，如果2μm以上的话，会在支气管附近与粘膜接触，不能到达肺部。考虑到对人体的影响，我们选择了2μm左右的粒子。

◆播撒用播种耙

对于PIV，如何使粒子均匀地扩散是非常重要的一点。为了使其均匀扩散，全局播撒(散布于整个风路)是最好的办法。从风洞的测量部分的下游位置持续喷射种子，就能够将整个空气通道充满。使用PivPart45，即使是大型风洞也可在数分内就达到可测量的状态。但是这个方法会使大量的密封粒子长时间在风路内回流，考虑到对风洞的不良影响，最好尽量避免。因此使用被称为播种耙的播种散布用多孔喷嘴。播种耙是由多根开细孔的细管组合而成的，设置在整流洞后，不会影响流程，可以进行均匀的播撒，只需最小限度的播种量即可。