8月20~23日，呼和浩特，以“實探數(shù)理，智驅未來”為主題的“第十四屆全國實驗流體力學學術會議”盛大召開。會議聚焦了“湍流與流動穩(wěn)定性”、“高超聲速空氣動力學”、“水動力學及微納尺度流動”等方向的前沿進展。
千眼狼科學儀器攜自主研發(fā)的高速攝像機、粒子圖像測速PIV系統(tǒng)參會，并向參會專家學者展示了實驗流體力學研究領域的經(jīng)典應用。
1湍流與流動穩(wěn)定性●噴射流中渦結構研究
噴射流是航空推進、燃燒系統(tǒng)等領域的核心流動形態(tài)，其射流剪切層中產(chǎn)生的渦旋結構是湍流能量串級的主要根源。深入理解渦旋的生成、演化、配對和破碎機理，有助于提升航空發(fā)動機效率。
利用千眼狼高頻PIV系統(tǒng)可非接觸式捕捉噴射流剪切層由Kelvin-Helmholtz不穩(wěn)定性產(chǎn)生的初始渦環(huán)的瞬時結構，以及后續(xù)高度非定常的三維渦配對、拉伸和破裂過程。同時基于PIV獲取的全場速度信息，利用Rflow流場測量軟件精確計算Q準則等渦識別指標，將渦核結構與背景剪切流區(qū)分開來，實現(xiàn)渦旋結構定量表征。
2氣動力學●航空發(fā)動機進氣道流場
航空發(fā)動機進氣道設計必須在各種飛行工況下為壓氣機提供穩(wěn)定、均勻的氣流。來流分離渦及復雜的渦系結構會引發(fā)壓氣機喘振或失速，引發(fā)飛行安全。因此，對進氣道流場，特別是大尺度分離渦結構的精確測量，是航空發(fā)動機進氣道設計的核心環(huán)節(jié)。
采用千眼狼高速攝像機，可視化捕捉進氣道唇口處邊界層分離及角渦、馬蹄渦的位置、強度、尺度及隨時間的發(fā)展演變；利用PIV測量系統(tǒng)獲取進口至出口段的速度矢量場和Q準則下速度等值面，清晰勾勒渦核的位置和形態(tài)。
3水動力學●水流場的三維動力學特性
利用千眼狼層析PIV-3D3C系統(tǒng)，4臺高速攝像機觀測渦旋形成、發(fā)展與破裂過程，并實現(xiàn)水力流的三維空間流動結構重建，測量其內部的速度場和渦量場。
4微納尺度流動●微通道流場
采用千眼狼顯微PIV系統(tǒng)，結合高分辨率高速攝像機、顯微光學系統(tǒng)，以微米級分辨率捕捉微通道內瞬態(tài)流動現(xiàn)象，并精確測量微通道內入口段、折彎段等重點道段的速度剖面，驗證是否存在滑移速度和非連續(xù)性效應。
從宏觀航空推進到微觀芯片流動，從單相湍流到復雜多相系統(tǒng)，千眼狼高速攝像技術與粒子圖像PIV測速技術組合，實現(xiàn)復雜流動現(xiàn)象可觀可測。隨著多尺度PIV技術、超高速成像技術的發(fā)展，實驗流體力學將在時空分辨率與數(shù)據(jù)多維深度解析方面迎來新一輪突破。
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