Seika-PIV-2D2C

流体视图二维呈现 | 经济易用

PIV(Particle Image Velocimetry)粒子图像测速仪是一种非接触、瞬时、动态、全流场的速度场测量技术,是so-called Time of Flight (TOF)测量技术之一。PIV技术的基本原理是:在流场中布撒示踪粒子,使用激光片光源照亮所测流场区域,通过连续两次或多次曝光,粒子的图像被记录在底片或CCD相机,采用PIV专用算法(标准FFT互相关等),处理PIV底片或CCD记录的图像,计算出流场中各点的流速矢量,并计算出其他运动参量(包括流场速度矢量图、速度分量图、流线图等)。从本质上讲,PIV测出的是流场中粒子的速度,是利用布撒在流体中的跟随性较好的示踪粒子代表粒子所在位置的流场速度。

2D2C PIV使用单个CCD或CMOS相机即可测量平面中的两个速度分量(2D2C)。

应用场合:

(1)风洞(尤其是汽车风洞)、水槽等典型流体力学实验测量;

(2)各种流体的速度场、涡量场测量; 

(3)微流体的流速分布,混合,扩散等,特别是微型芯片的开发; 

(4)火焰场测试;发动机燃烧室的流场测量; 

(5)结合平面激光诱导荧光(Planar Laser-Induced Fluorescence)技术进行浓度场或温度场的测量; 

(6)喷涂;

(7)两相流研究等等

软件算法先进:SeiKa PIV分析算法采用德国航空航天局(DLR)开发的先进的变形关联算法,可实现高精度PIV分析。

结果准确,时序流畅:与东京工业大学Miyauchi Shop Bridge实验室共同开发的时间序列PIV专用算法(FD4),实现POD分析、涡度显示等

粒子发生器播种快,粒径大,精度高:与日本本田汽车共同研发的适用于大型测量范围的粒子发生器,播种速度可达550L/Min,远高于普通10L/Min的Raskin 播种器;3-4μm大粒子亦可大幅度提高跟踪精度。

软件齐全:通过自研的Koncerto Ⅱ 专用PIV控制和分析软件,可以完成全部测量及分析过程

软件兼容性强:根据测量对象可以选择各种激光器和照相机,并且都通过 Koncerto II 进行控制。

门类齐全:可以应用于各种PIV 测量,例如广域 PIV,时间序列PIV,微型PIV,毫米级 PIV等

激光器:双脉冲Nd:YAG激光器;能量200mj;波段532nm ;工作频率可达15 Hz;

片光源:片光厚度 200mm~∞(无极调节);

相机:分辨率2336 x 1752 ,14-bit;

定时器:

具有输入、输出各8个通道以上的独立定时输出功能;时间分辨率为10ns;定时精度为100ps;能够使用PIV或专用软件进行控制;该定时控制器可单独使用(★);具有延迟发生器、脉冲发生器、时钟、托格计时器、过滤器、动态延迟被动模式(★)。

粒子发生器:

自研的CTS型粒子发生器,播种速度180L/min,可达550L/min; 粒子直径3〜4μm;矢量采集成功率比传统的Raskin喷嘴高50%以上。

软件:

1-1解析区域2维2成分。

1-2组件控制,图像储存,数据解析等均可以通过同一软件完成。

1-3图像相关法包括FFT相关,递归相关,分层相关和变换相关。

1-4能够通过批处理对多个图像进行平均化处理。

1-5能够进行实时分析。

1-6有标准偏差滤波器,中值滤波器,动态均值滤波器等验证功能。

1-7分析结果能够以AVI,JPEG,BMP,K2P,Plot3D和CSV格式保存和导出。

1-8支持window 10系统。

1-9软件由日本研发,支持日英双语。

注:激光器、相机等硬件需根据不同测量对象进行订制。

 

■激光器 ×1  

■相机(带镜头) ×1

■片光源 ×1

■PC ×1

■控制分析软件 ×1 

■同步器 ×1

■粒子发生器 ×1

1)热对流的高分辨率测量

测量区域:500 mm×375 mm   

相机分辨率:1,600×1,200 像素

搜索窗口大小:8×8 像素(用于计算一个速度向量的窗口大小)

播种:DEHS      

平均粒径:约1μm

分析算法:图像变形,多通道,多窗口,双相关并用

                    整体向量图               整体矢量图的框内放大的矢量图

照片的图像几乎无法分辨单个粒子,但是通过使用Koncerto 软件上搭载的高性能分析算法,即使在测量如上所述的宽广区域时也能进行高精度分析而无峰值锁定。未使用平滑过滤器等。

 

(2)螺旋的流

・测量范围 120mm×120mm

・光源:高重频双腔双脉冲激光 1kHz

・相机分辨率 4M

・测试频率 1000Hz