基于光流法数字图像技术的真空预压下土中流体运动观测系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于光流法数字图像技术的真空预压下土中流体运动观测系统及方法，系统包括真空预压固结系统，数据观测系统。真空预压固结系统，包括用于装填土体的模型箱，真空抽吸装置，单侧封膜的竖向排水板。本发明专利技术精确观测真空预压过程中土体竖向剖面内液体的流动形态的变化的方法，并基于光流法PIV技术做科学的定性定量分析。本发明专利技术可通过与各项数据监测系统配合得出在不同含水率级配以及打板深度下的流体运动的变化情况，并基于这些数据探究脉冲式排水的机理以对真空预压后期固结效率进行优化，提出更好的工程实践方案。提出更好的工程实践方案。提出更好的工程实践方案。

【技术实现步骤摘要】
基于光流法数字图像技术的真空预压下土中流体运动观测系统及方法


[0001]本专利技术涉及真空预压领域，具体涉及一种基于光流法数字图像技术的真空预压下土中流体运动观测系统及方法。

技术介绍

[0002]竖向排水板(PVDs)联合真空预压加速土体排水固结是一种提高软土强度经济、有效的办法。目前，真空预压技术已被广泛应用于我国东部沿海地区软土地基处理。但在实际处理高含水率土体时，发现土体固结后期排水板呈现脉冲式排水特征，但目前对于脉冲式排水时排水板内及土体内液体流动机理研究仍不明确。对此需要一种直接观测真空预压过程中土体竖向剖面内液体的流动形态的方法,从而对固结后期排水板内以及土体内液体流动状态进行量化分析。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题是提供一种可以完整准确地观测到真空预压排水固结过程中排水板内液气多相流的流动状态的试验系统及试验方法。
[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术提出了一种基于光流法数字图像技术观测真空预压下土体竖向剖面液体运动状态的试验系统，包括真空预压固结系统，数据观测系统。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于光流法数字图像技术观测真空预压下土体竖向剖面液体运动状态的试验系统，其特征在于，包括：真空预压固结系统；数据观测系统；所述的真空预压固结系统包括：用于装填土体的模型箱；单侧封膜的竖向排水板；真空抽吸装置。2.根据权利要求1所述的试验系统，其特征在于，所述的真空预压固结系统中，所述的模型箱为顶部敞开的长方体透明箱体，所述的长方体透明箱体一壁侧为流体运动状态观测区域，内侧为排水板贴合固定区。3.根据权利要求1所述的试验系统，其特征在于，所述长方体透明箱体的顶部向外延伸有一圈满布螺栓通孔的长方形下密封框，上密封框与下密封框形状相同，螺栓通孔位置重合，通过螺栓将下密封框、密封胶圈、上密封框连接；试验土体的上方覆盖有真空膜，真空膜的外边缘夹设于下密封框与上密封框之间。4.根据权利要求1所述的试验系统，其特征在于，所述的竖向排水板为单层透明C型结构并单侧封土工膜，土工膜侧与土体接触，板体另一侧紧密贴合于所述模型箱前壁；所述的竖向排水板离真空压力远端进行密封，近端端设置手型接头用于与所述真空抽吸装置相连。5.根据权利要求1所述的试验系统，其特征在于，所述真空抽吸装置包括：分离水汽多相流内各相的水汽分离瓶和提供负压力的水环真空泵。6.根据权利要求5所述的试验系统，其特征在于，所述的水汽分离瓶采用上下嘴抽滤吸瓶，所述的抽滤吸瓶的上嘴口通过钢丝软管与所述竖向排水板的手型接头连接；所述的抽滤吸瓶的上嘴口安装上嘴口塑料止水阀，下嘴口安装下嘴口塑料止水阀用来排出抽滤瓶中的水；所述的抽滤吸瓶的瓶口用橡胶塞密封并设有橡胶软管，所述橡胶软管用来连接所述真空泵。7.根据权利要求1所述的试验系统，其特征在于，所述的数据观测系统包括：用于测量抽滤瓶真空度的真空表；用于测量排出水质量的电子天平；用于记录模型箱前壁各区域图像数据的工业相机；用于模型箱前壁侧补光的光源支架；所述真空表安装于所述水汽分离瓶的瓶口；所述电子天平放置于所述水汽分离瓶下方，记录抽出的自由水质量变化值；所述工业相机安装于相机支架上，放置于模型箱前壁正前方，采集试验过程中的目标图像数据；所述光源支架上安装无频闪光源，布置于模型箱正面。8.根据权利要求7所述的试验系...

【专利技术属性】
技术研发人员：张奕铖，史吏，姚康，周丞武，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：