全場顆粒粒徑速度測量系統(tǒng)

全場顆粒粒徑速度測量系統(tǒng)Copyright?2005TSIIncorporated1第一頁，共十七頁，2022年，8月28日Copyright?2005TSIIncorporated2全場顆粒粒徑—速度測量系統(tǒng)第二頁，共十七頁，2022年，8月28日Copyright?2005TSIIncorporated3GSV系統(tǒng)系統(tǒng)包括光學(xué)及機(jī)械單元以及INSIGHT3GGSV模塊對于一個(gè)全場顆粒粒徑—速度的噴霧液滴測量系統(tǒng)僅需要在一個(gè)單相機(jī)的PIV系統(tǒng)中加入GSV部件（無需重新購置全部系統(tǒng)）第三頁，共十七頁，2022年，8月28日Copyright?2005TSIIncorporated4GSV系統(tǒng)的獨(dú)特性瞬時(shí)的全場測量同時(shí)進(jìn)行液滴大小和速度測量光學(xué)信號的收集角

測量具有不同折射率的液滴測量不同性質(zhì)的液滴GSV系統(tǒng)可以在很寬泛的實(shí)驗(yàn)條件范圍下進(jìn)行測量

可適合不同種類的液滴,正在反應(yīng)或燃燒的液滴,具有不同折射率的液滴非常簡便的由單相機(jī)PIV系統(tǒng)擴(kuò)展得到完整的系統(tǒng)可以用時(shí)測量速度和粒徑——GSV第四頁，共十七頁，2022年，8月28日Copyright?2005TSIIncorporated5GSV系統(tǒng)的獨(dú)特性最佳的光學(xué)和圖像采集系統(tǒng)布置用條形光圈可以適應(yīng)最大的液滴濃度測量范圍獨(dú)特的處理算法

利用PM窗口算法進(jìn)行條紋分析和速度跟蹤GSV系統(tǒng)可以使用所有的

POWERVIEWPlus系列相機(jī)同時(shí)顯示粒徑場和速度場信息可以得到粒徑和速度的相關(guān)信息第五頁，共十七頁，2022年，8月28日Copyright?2005TSIIncorporated6射流分析全場射流分析及空間模式分析對射流的宏觀分析對射流的微觀分析全場粒徑-速度系統(tǒng)GSV第六頁，共十七頁，2022年，8月28日Copyright?2005TSIIncorporated7應(yīng)用對射流細(xì)節(jié)的診斷全場速度測量到全場粒徑-速度的綜合測量簡便的GSV系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案

完整的系統(tǒng)(PIV和GSV)對密度射流的射流模式分析對射流的微觀和宏觀分析可擴(kuò)展到其它的全場測量方式利用PLIF進(jìn)行燃燒分析其它標(biāo)量（溫度、濃度）的測量第七頁，共十七頁，2022年，8月28日Copyright?2005TSIIncorporated8特征全場圖像系統(tǒng)

同時(shí)得到液滴直徑和速度結(jié)果利用基于米氏散射理論普遍的散射成像逼近

(GSI)及球形顆粒微細(xì)分層散射模型來測量液滴直徑可應(yīng)用于

同種液滴或折射率不同的不同種液滴的測量（應(yīng)用背景非常廣泛）可由一個(gè)單相機(jī)PIV系統(tǒng)擴(kuò)充而成GSV系統(tǒng)可以在一個(gè)完整PIV系統(tǒng)基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)充而成第八頁，共十七頁，2022年，8月28日Copyright?2005TSIIncorporated9GSV系統(tǒng)的原理液滴的散射光有強(qiáng)烈的方向角方向角模式產(chǎn)生統(tǒng)一的散射角度間距該間距-與液滴的直徑大小成反比散焦的圖像能夠提供

角度的空間（尺寸）信息已知成像時(shí)間間隔的圖像對——PIV提供速度測量信息

第九頁，共十七頁，2022年，8月28日Copyright?2005TSIIncorporated10GSV系統(tǒng)的特點(diǎn)最佳的方向角可以利用周期散射強(qiáng)度空間周期分布間隔成像對折射率變化的影響不敏感提供最佳可見度的信號用條形光圈拍攝產(chǎn)生窄條的成像模式

減小重疊和震蕩模式

可以增加最大可測量的液滴的濃度

成對的連續(xù)拍攝圖像圖像拍攝操作及后處理與PIV速度測量的方式一致放大率可由校準(zhǔn)過程得到第十頁，共十七頁，2022年，8月28日Copyright?2005TSIIncorporated11系統(tǒng)配置POWERVIEW系列相機(jī)條形光圈透鏡脈沖激光片光源液體射流第十一頁，共十七頁，2022年，8月28日Copyright?2005TSIIncorporated12通過條形光圈進(jìn)行圖像拍攝的結(jié)果一維光強(qiáng)分布第十二頁，共十七頁，2022年，8月28日Copyright?2005TSIIncorporated13GSV–粒徑測量結(jié)果第十三頁，共十七頁，2022年，8月28日Copyright?2005TSIIncorporated14粒徑和速度測量結(jié)果第十四頁，共十七頁，2022年，8月28日Copyright?2005TSIIncorporated15被測顆粒（液滴）粒徑分布Panet.al(2005)第十五頁，共十七頁，2022年，8月28日Copyright?2005TSIIncorporated16粒徑-速度相關(guān)第十六頁，共十七頁，2022年，8月28日Copyright?2005TSIIncorporated17GSV系統(tǒng)小結(jié)瞬時(shí)全場測量同時(shí)進(jìn)行液滴的直徑和速度測量G