煙跡流動顯示與PIV技術的開發(fā)及其在橋梁風洞試驗中的應用.pdf

1、流動顯示技術能夠直觀的顯示流體的運動狀態(tài)，結合PIV算法，還可以定量分析流場的特征參數和分布情況，是實驗流體力學研究中的重要技術手段。采用點激光器結合鮑威爾棱鏡產生的片光源，以四氯化鈦作為煙霧劑，實現了對風洞中物體繞流圖像的顯示。利用此技術，記錄了圓柱繞流流動顯示圖像和扁平箱梁渦激振動流動顯示圖像，并與數值模擬結果進行了對比和討論;以聚苯乙烯作為示蹤粒子，使用自行設計的簡化PIV裝置，獲取了槽道流PIV圖像，并利用一種改進的PIV算法定

2、量分析了流場特性，探討了該套裝置在生物醫(yī)學及河流水文等領域應用的可能性。論文的具體研究內容如下:
　　1、采用點激光器結合鮑威爾棱鏡產生的片光源，以四氯化鈦作為煙霧劑，記錄了圓柱繞流圖像，觀察到了剪切層中的不穩(wěn)定波。同時使用三種湍流模型對圓柱繞流進行數值模擬并與實際圖像進行對比分析，討論了三種湍流模型模擬圓柱繞流的優(yōu)缺點。
　　2、基于Runge-Kutta算法，提出了對結構流致振動響應進行數值求解的方法。對Runge-Ku

3、tta算法計算結果與Fluent計算網格更新之間存在的差異進行了修正處理，并通過Anagnostopoulos和Bearman實驗參數驗證了該數值求解方法的可靠性。采用該方法完成了對兩自由度箱梁渦激振動的數值模擬。開展了二自由度懸掛系統(tǒng)箱梁節(jié)段模型風洞實驗，記錄了扭轉渦振流動顯示圖像及該風速下的靜止繞流圖像，對比分析了數值模擬圖像與實際流動圖像之間的差異性，并討論了流固耦合作用對箱梁繞流的影響。
　　3、基于FFT互相關理論提出了