一种基于Echo-PIV的水泵系统内固液两相流测量方法技术方案

一种基于Echo‑PIV的水泵系统内固液两相流测量方法，其具体过程为：建立适用于Echo‑PIV测量的可视化水泵系统；基于多次迭代算法和亚像素边缘检测方法修正Echo‑PIV粒子图像互相关算法，并结合滤波和双线插值函数消除伪向量；建立Echo‑PIV速度修正公式；基于BEM的反演算法修正Echo‑PIV测量失效区域的速度矢量；分析清水条件下超声扫描深度和角度对Echo‑PIV测量结果的影响；确定适用于水泵系统固液两相流Echo‑PIV测量的最佳查问区域范围；基于轮廓小波变换算法建立水泵系统Echo‑PIV图像边界提取方法；基于Echo‑PIV对水泵系统内固液两相流动进行试验测量，并分析不同粒径、不同体积分数下水泵系统内固相运动机理。本发明专利技术不仅能精确测量水泵系统内固液两相流动规律，还能提高Echo‑PIV的测量精度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于Echo-PIV的水泵系统内固液两相流测量方法
本专利技术属于水力机械实验测量领域，特指涉及一种基于Echo-PIV的水泵系统内固液两相流测量方法。
技术介绍
试验测量能够直观和准确地反映出流场的真实物理形态，是揭示水泵系统流动机理最可靠的方法。目前在水泵内部流场测试领域中，较为成熟的技术有光学PIV(ParticleImageVelocimetry)和高速摄影，但这两种方法都要求待测区域必须为透明流场以保证光线穿过，难以还原固液两相流动的真实物理环境，所以纯粹基于光学的固液两相流动试验测量缺乏一定的说服力。目前Echo-PIV(EchoParticleImageVelocimetry)技术已广泛应用在心血管医疗领域中，能够较为准确地显示血液的流动速度和方向。虽然尚未见到基于Echo-PIV的水泵系统内固液两相流测量方法的公开报道，但是相对于目前较为成熟的光学粒子图像测速技术，由于超声波可以穿透不透明介质，本技术在实现非透明流体速度场的非侵入式测量方面具有巨大优势。采用Echo-PIV测量水泵系统内固液两相流动是一个崭新的研究方向，其中关键是要保证其具有足够的可靠性和精确性。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于Echo‑PIV的水泵系统内固液两相流测量方法，其特征在于，具体步骤为：(1)建立适用于Echo‑PIV测量的可视化水泵系统；所述可视化水泵系统包括水泵、管路系统、阀门、流量计和水箱，其中水泵和管路系统均采用透明有机玻璃加工而成；(2)基于多次迭代算法和亚像素边缘检测方法修正Echo‑PIV粒子图像互相关算法，并结合滤波和双线插值函数消除使用Echo‑PIV粒子图像互相关算法产生的伪向量；(3)分析超声声束扫描速度与流速比值、扫描方向对测量结果的影响，建立Echo‑PIV速度修正公式；(4)基于BEM的反演算法修正Echo‑PIV测量失效区域的速度矢量；(5)分析清水条件下超声扫描...

【技术特征摘要】
1.一种基于Echo-PIV的水泵系统内固液两相流测量方法，其特征在于，具体步骤为：(1)建立适用于Echo-PIV测量的可视化水泵系统；所述可视化水泵系统包括水泵、管路系统、阀门、流量计和水箱，其中水泵和管路系统均采用透明有机玻璃加工而成；(2)基于多次迭代算法和亚像素边缘检测方法修正Echo-PIV粒子图像互相关算法，并结合滤波和双线插值函数消除使用Echo-PIV粒子图像互相关算法产生的伪向量；(3)分析超声声束扫描速度与流速比值、扫描方向对测量结果的影响，建立Echo-PIV速度修正公式；(4)基于BEM的反演算法修正Echo-PIV测量失效区域的速度矢量；(5)分析清水条件下超声扫描深度和角度对Echo-PIV测量结果的影响，并通过光学TR-PIV试验验证；(6)分析查问区域大小对粒子图像信噪比和背景噪声的影响，并确定适用于水泵系统固液两相流Echo-PIV测量的最佳查问区域范围；(7)基于轮廓小波变换算法建立水泵系统Echo-PIV图像边界提取方法，并采用边界有序度Me对水泵系统Echo-PIV图像边界提取方法进行评价；若边界有序度Me小于0.99，则改变轮廓小波变换算法中的阈值，直至边界有序度Me大于0.99；(8)基于Echo-PIV对水泵系统内固液两相流动进行试...

【专利技术属性】
技术研发人员：王凯，张子旭，刘厚林，谈明高，王勇，董亮，芦鑫，景玉成，
申请(专利权)人：江苏大学镇江流体工程装备技术研究院，江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32