
粒子图像测速(Particle Image Velocimetry,简称PIV)是一种基于图像分析的流体力学测量技术,通过在流场中布撒示踪粒子,利用脉冲激光片光源进行多次曝光,记录粒子运动轨迹后通过自相关法、互相关法或光学杨氏条纹法等算法计算速度场分布,实现全流场瞬态非接触式测量。
该技术采用胶片记录时称FPIV,采用CCD相机记录时称DPW,能够同步获取平面流场的整体结构和瞬态图像数据。其优势包括突破单点测量局限、避免对流场产生干扰,并可结合流体运动方程求解压力场、涡量场等物理量。
20世纪早期热线热膜流速计存在接触式测量缺陷,60年代激光多普勒测速仪虽实现非接触但仍限于单点测量。随着计算机与图像处理技术进步,80年代发展出粒子图像测速技术,实现了流动可视化从定性到定量的跨越。
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