郭瑞雪;王鹏程;周司维;林漫铃;陈倩;

• 1:华南师范大学物理与电信工程学院

摘要(Abstract)：

基于兰金涡原理设计了应用于实验室中的液体涡旋发生和测量装置,可产生形态稳定的涡旋,并能够测量得到涡旋的相关信息.通过设计电机在平静的水体中转动时使得水体受到剪切力,从而产生现象明显的涡旋,利用高速CCD相机记录涡旋状态图像序列,利用粒子图像测速法技术对图像序列中涡旋的速度、涡度等进行定量测量和定性分析.通过测量和分析速度分布,研究涡旋的具体结构,并总结涡旋其他物理量的分布规律,可以形象直观地演示出涡旋的产生及原理.

关键词(KeyWords)： 流体涡旋;单片机;CCD相机;PIV技术;涡度

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作者(Author): 郭瑞雪;王鹏程;周司维;林漫铃;陈倩;

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DOI: 10.19655/j.cnki.1005-4642.2020.05.011

参考文献(References)：

• [1]罗平.赫姆霍兹对流体涡旋运动的开创性研究[J].力学与实践,2001,23(2):73-76.
• [2]吕王雨沛,陈旭,孟静.利用旋转平台产生定常涡旋的一种方法及其三维结构测量[J].中国海洋大学学报(自然科学版),2019,49(1):1-6.
• [3]王振东.流体涡旋漫谈[J].现代物理知识,2012,24(2):9-16.
• [4]赵永志,顾兆林,郁永章,等.盆池涡涡动过程数值研究[J].水利学报,2002(12):1-6.
• [5]王乐勤,尹俊连,孙青军,等.涡流二极管泵内部流场的数值模拟[J].流体机械,2009,37(4):25-28.
• [6]马广云,高庆春,申功忻.采用乳化空气泡做示踪粒子的PIV测速技术[J].水动力学研究与进展(A辑),1997(3):272-276.
• [7]刘凤霞,刘志军,王琳,等.用PIV测试涡旋波流场的速度和剪应力分布[J].实验力学,2006,21(3):278-284.
• [8]李普熙.泵站进水池中涡旋结构及尺度效应的实验与模拟研究[D].镇江:江苏大学,2019.
• [9]Willert C E,Gharib M.Three-dimensional particle imaging with a single camera[J].Experiments in Fluids,1992,12(6):353-358.
• [10]何潇梁,李锦峰,钱万晖,等.动态图像处理及激光追踪实验[J].物理实验,2015,35(6):39-41,46.
• [11]阮晓东,傅新,杨华勇.从粒子图像中直接测量涡量的方法研究[J].浙江大学学报(工学版),2006,40(9):1643-1647.
• [12]邵邦武.演示流体压强与流速关系的实验装置[J].物理实验,2015,35(1):18-20.
• [13]高琪,王洪平,王晋军.一种单相机三维体视PIV技术及其应用[J].中国科学:技术科学,2012,42(9):985-996.
• [14]赵永志,顾兆林,郁永章,等.自由水涡结构及运动特征的数值研究[J].西安交通大学学报,2003,37(1):85-88.