各位用过LDV的大侠看过来

caobmw

各位大侠，我想向大家请教一些关于三维LDV/PDPA方面的问题，不知道有没有人用LDV测试过水泵内部的流场，我在测试离心泵的过程中发现在叶轮出口处测得的数据结果比较好，但是在旋转比较厉害的地方（如叶轮内部）测得的三维流速有一维就不怎么好。可能是由于激光中紫光的强度较弱，不知道有没有人解决这个问题啊？或者说也碰到过类似的问题，请赐教。

yxjbuaa

[这个贴子最后由yxjbuaa在 2006/07/27 07:30pm 第 1 次编辑]

光强，时间窗的选择，测量体的重合度等都应该有影响。我觉得很有可能是测量体的重合度不够导致的，因为经过视窗和水的折射后原来的聚焦可能变了，这样得到的结果是有问题的。当然，如果紫光得到的速度结果杂乱无章的话，很有可能是因为信噪比太低的结果，这个时候光强或者壁面反光可能是主导因素，也有可能是因为你设置的频移不合适，这可以根据估算的速度和测量体中的条纹计算出来，在测试的时候一边调节频移量一边看速度分布的pdf图，速度分布的分散度太大说明信噪比太低，速度分布的集中性越高越好，这样就可以试出一个最佳的频移量了。
很久没有做LDV试验了，以上意见仅供参考。

caobmw

谢谢你的宝贵建议，这个对于我这个初设计LDV的人来说很重要，我想再请教大侠一个问题，想光折射后叶轮内部和外面坐标移动的距离所不一样，是不是你一般用自己找出函数列式子换算啊？不知道有没有什么经验公式或者是一般符合什么规律

yxjbuaa

[这个贴子最后由yxjbuaa在 2006/08/01 05:05pm 第 1 次编辑]

这个很麻烦的，国际上也没有，我的师兄写了一篇文章是关于这个的，刚投了出去，投到航空动力学报了，他是用自己编的程序计算激光通过视窗后产生的测量体偏离现象（公式很简单，也就是那个菲涅尔光折射定律，只是计算的时候可能比较麻烦），我本来建议他通过计算给出一些经验公式或是适用性准则，但是他嫌麻烦没有做，因为他现在已经转作其它方面的课题了，所以只是为了发这篇文章，并不想做得太深入。
一般情况下只要视窗足够的薄（国外一般在2mm左右），光学质量也比较好，而且测量深度不是很大（测量体距离视窗表面的距离不是很大），这个偏移一般可以忽略，但是如果视窗太厚（比如我们的航空发动机实验台上的视窗玻璃厚度是5mm），而测量点又比较深入（比如我要测量叶轮机近轮毂处的流场），那么这个偏移会很大，以至于蓝光，绿光和紫光的测量体互相都不重合（一般重合度应当不小于0.7），一般这个蓝光和绿光的测量体会产生在光轴方向的偏离，同时测量体会产生一定的变形，往往会严重影响信噪比，当然由于测量体的位置的不同，实际上不同速度分量是由不同粒子产生的，速度分量的相关性就存在问题，当作相关性统计分析时（如雷诺剪切应力）就会出现问题，同时对空间分辨率的影响也很大。
国外解决的办法一般有，一，使得视窗尽量的薄，二，将视窗不做成完全的圆柱面，做成一个一个平面组成的近似圆柱面，三，通过补偿透镜修正光路，四，改变工质的折射率和视窗玻璃接近，五，在工质是液体时往往会结合四中的方法，再在试验段外部做一个方腔，方腔中注满工质。其中除方法三外，其它几种方法都常用，方法三是近年才提出来的，可以参考2002？年journal of fluid engineering中关于L2F（激光双焦点测速仪）的测量文章。