用于同步测量浮力羽流瞬时速度场与浓度场垂向剖面的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于同步测量浮力羽流瞬时速度场与浓度场垂向剖面的装置及方法，包括PIV‑PLIF同步采集模块，恒流供水模块和恒速旋转水槽结构；所述PIV‑PLIF同步采集模块用于浮力羽流垂向结构的速度场与浓度场的同步可视化采集；所述恒流供水模块提供恒定流量的浮力羽流入流供给；所述恒速旋转水槽结构提供恒定转速的物理条件；所述PIV‑PLIF同步采集模块和恒流供水模块在恒速旋转水槽结构中设有两套于水槽两侧，以满足模拟南北半球地转流工况的采集。本发明专利技术基于PIV‑PLIF技术与自动化控制技术，能实现垂向速度场和浓度场同步实时采集，采集数据具有高时空精度、高一致性、低信噪比等特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于流体力学测量，具体涉及一种用于同步测量浮力羽流瞬时速度场与浓度场垂向剖面的装置及方法。

技术介绍

1、研究浮力羽流的动力学特性在地球流体力学的中尺度及次中尺度过程中意义重大。在模拟地转条件下的近海河口羽流的实验研究中，近年来普遍应用粒子图像测速技术(piv)和平面激光诱导荧光技术(plif)对浮力羽流的速度场与浓度场剖面进行可视化观测，从而为出海观测与cfd模拟结果提供高精度数据论证。

2、传统piv/plif实验中，在特定能量、频率和波长的激光波束照射下的实验流体中配置的均匀浓度的piv示踪粒子或荧光示踪剂会在吸收对应激发波长的光子后达到高能级并释放光子，并表征在局部位置，通过这一特性可以实现对实验流体的二维场时空序列采集，进而捕获实验流体的动力学特征与掺混特性。

3、尽管上述piv/plif技术有非侵入式、高时空分辨率和低信噪比的优点，但目前针对浮力羽流的传统piv/plif实验方法多数局限于其表层的水平剖面分析，且基本为重复性实验结果，难以实现同一实验同一视角下的速度场和浓度场的同步测量。此外，鲜有实验研究针对浮本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.用于同步测量浮力羽流瞬时速度场与浓度场垂向剖面的装置，其特征在于，包括PIV-PLIF同步采集模块，恒流供水模块和恒速旋转水槽结构；

2.根据权利要求1所述的用于同步测量浮力羽流瞬时速度场与浓度场垂向剖面的装置，其特征在于，所述PIV-PLIF激光器(3)光源采用450nm激光，通过激光器内置透镜展开成均匀片光，组成一个完全覆盖浮力羽流垂向剖面的激光面；PIV-PLIF联合CCD相机模组(5)中的PIV相机和PLIF相机紧密相邻，且均采用CCD传感器。

3.根据权利要求1所述的用于同步测量浮力羽流瞬时速度场与浓度场垂向剖面的装置，其特征在于，所述水槽(10)整...

【技术特征摘要】

1.用于同步测量浮力羽流瞬时速度场与浓度场垂向剖面的装置，其特征在于，包括piv-plif同步采集模块，恒流供水模块和恒速旋转水槽结构；

2.根据权利要求1所述的用于同步测量浮力羽流瞬时速度场与浓度场垂向剖面的装置，其特征在于，所述piv-plif激光器(3)光源采用450nm激光，通过激光器内置透镜展开成均匀片光，组成一个完全覆盖浮力羽流垂向剖面的激光面；piv-plif联合ccd相机模组(5)中的piv相机和plif相机紧密相邻，且均采用ccd传感器。

3.根据权利要求1所述的用于同步测量浮力羽流瞬时速度场与浓度场垂向剖面的装置，其特征在于，所述水槽(10)整体材质采用透明有机玻璃，圆柱弧面侧壁最大厚度小于2cm，该设计使得激光诱导剖面(18)透射过侧壁时...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁野平，宋浩宸，林颖典，宋金宝，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：