ADV与PIV结合是否可行？

3836364 · 发表于 2011-4-7 09:48:28

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由于局部时均速度的梯度ADV得不到设想在ADV测量脉动速度的同时利用PIV测量梯度不知PIV的示踪粒子会对ADV的测量结果产生多大的影响？请各位高手解答在此先谢过！

感谢各位老师的帮助
就是想通过测量得到那个紊动粘性系数，根据我理解是需要得到脉动速度和时均速度的梯度。得到脉动速度是为了计算湍流动能的。我的整体思路是这样的

[ 本帖最后由 3836364 于 2011-4-19 14:35 编辑 ]

SKLCC虫草晶 · 发表于 2011-4-7 23:15:10

我不明白，既然有PIV了，测量湍流脉动速度为什么要用ADV呢？用PIV一并都能测量。

3836364 · 发表于 2011-4-8 19:46:47

能加我一下
qq 165543044 么我对PIV怎么测脉动速度不是很理解求指教

zyzyeast · 发表于 2011-4-9 18:15:52

估计普通PIV的测量频率不满足他的要求。
ADV又不能测量速度梯度。
最好的办法是高频PIV，呵呵。

PS：丹迪最近新出了一种PIV算法，可以直接获得速度梯度，而不经过从速度矢量进行二次计算。比二次计算得到的结果更加准确，也更加光滑。

SKLCC虫草晶 · 发表于 2011-4-10 01:47:46

测量湍流脉动速度和PIV的采样频率没多大关系，一组样本的平均速度（Umean）有了，脉动速度（u'）直接通过每个样本瞬时速度（u）和平均速度（Umean）就能得到：u'＝u－Umean

FlowTech · 发表于 2011-4-10 13:58:23

原帖由 zyzyeast 于 2011/4/9 19:15 发表 [url=http://www.cfluid.com/bbs/redirect.php?goto=findpost&
PS：丹迪最近新出了一种PIV算法，可以直接获得速度梯度，而不经过从速度矢量进行二次计算。比二次计算得到的结果 ...

关于这个算法有没有什么可以进一步了解的资料？

FlowTech · 发表于 2011-4-10 14:00:38

原帖由 SKLCC虫草晶 于 2011/4/10 02:47 发表

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测量湍流脉动速度和PIV的采样频率没多大关系，一组样本的平均速度（Umean）有了，脉动速度（u'）直接通过每个样本瞬时速度（u）和平均速度（Umean）就能得到：u'＝u－Umean

如果你想用20kHz的速度测量脉动，那PIV就不行了，因为一般情况下相机没那么快，激光也是一个问题。

SKLCC虫草晶 · 发表于 2011-4-10 14:38:42

原帖由 FlowTech 于 2011-4-10 06:00 发表

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如果你想用20kHz的速度测量脉动，那PIV就不行了，因为一般情况下相机没那么快，激光也是一个问题。

我没明白你说的意思。就我知道的而言，针对湍流脉动的测量和PIV的采样频率是没有关系的，对于湍流能谱和频谱的测量才会关系到采样频率。美国伊利诺斯大学的Adrian教授90年代初就开始采用PIV测量湍流脉动了，当时他们用的的PIV频率都不高（都是低频的）。依据湍流脉动的定义同样可以看出脉动速度只和瞬时速度和平均速度有关，与时间量无关。
在湍流能谱和频谱的测量中（2D－PIV可以测量一维能谱或者频谱），需要经过FFT变换，其间用到了时间量。

FlowTech · 发表于 2011-4-10 15:36:04

我说的湍流脉动测量，不是测量某个瞬时的瞬间速度和平均速度的差别，而是在时间维度上，脉动的频率特性。这样的话，采样频率必须高于脉动本身的固有频率。

3836364 · 发表于 2011-4-10 16:51:58

首先谢谢您的回复，据我所想由这种方法得到PIV测量的脉动速度结果在时间上不是一个连续的量，所以难以得到单点的脉动速度对时间的导数。
还有一点疑问就是由于Umin是一段时间内的时均量，要以多长时间为一段计算才以比较准确。

3836364 · 发表于 2011-4-10 16:53:46

感谢您的回复，就是说没有特定的示踪粒子可以达到这两种方法并行是么？

3836364 · 发表于 2011-4-10 16:55:46

首先感谢您的回复，其次还有个问题，您的意思是否就是测量的采样频率如果高于脉动的频率特性就可以认为脉动速度是一条时间上连续的图线，或者可以在两次测量所得量中间进行线性插值？

zyzyeast · 发表于 2011-4-10 18:05:31

Ackermann, F., 1984. High precision digital image correlation. In: Proceedings of the 39th Photogrammetric Week, Schriftenreihe der Universität Stuttgart, Vol. 9, pp. 231-243.
应该是这个

zyzyeast · 发表于 2011-4-10 18:35:07

如果想得到速度梯度的话，最好的方法我觉得是用我上面提到的方法，因为速度测量本身存在误差，所以测量到的速度梯度也会不太准确，尤其是速度梯度很大的地方。

如果想得到加速度的话，如果加速度很大，也会有这个问题，所以只能尽可能的缩小时间间隔。可以不使用高频PIV，使用4腔激光器的PIV，两个矢量间最小时间间隔可以达到70us~110us，对于一般应用测量加速度应该问题不大了。不过成本也不低。

如果想得到时均统计量，那么采样频率不需要太高，实际上也不能太高（要大于2倍时间积分尺度），采样数量越大，你获得的时均结果越准，场结果也越平滑。通常>5k~10k，如果一定需要一个数的话，这个有点复杂，呵呵，它与你所期望的置信区间，所期望的不确定度和湍流强度有关，具体请看附件。u是不确定度，(1-a)%是置信区间。

zyzyeast · 发表于 2011-4-10 18:36:32

我可就这点家底啦，呵呵~

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