微距PIV測量球床多孔介質流場.pdf

1、近年來，由于工農(nóng)業(yè)領域的快速發(fā)展使得諸多問題伴隨多孔介質的傳質與傳熱得以解決。多孔介質學科逐步發(fā)展，并成為現(xiàn)代社會科研人員研究的重點之一。多孔介質中的流體流動是多孔介質研究基礎，因此多孔介質中流場的分析具有重要意義。多孔介質的內(nèi)部流動特性受到其孔隙結構及流體流動過程包含復雜的流態(tài)邊界層和固體壁面與流體之間的相互作用和固相相關特性影響，但是現(xiàn)有的無論是實驗還是模擬研究都無法準確的描述孔隙內(nèi)部的流動特征，而且流體的流動特征的判定還受實驗實驗

2、條件及分析方法的限制。
　　現(xiàn)階段對多孔介質內(nèi)流場特性研究主要是實驗研究，通過實驗采集流場對應的數(shù)據(jù)總結其規(guī)律和特征。然而，由于研究環(huán)境(如溫度、聲音、外部震動、邊界層)和研究條件等因素的不確定性，使得研究者在不同的條件下得出的實驗結論各有不同，很難統(tǒng)一，導致這一領域是研究的不成熟狀態(tài)。所以研究者需要通過實驗總結不同條件下，不同的流動狀態(tài)，以豐富多孔介質流動的數(shù)據(jù)庫。
　　本次實驗研究是在各位師兄研究的基礎上，通過研究對比各

3、種測速技術，來選擇PIV，通過添加微距鏡頭，運用可視化流場技術，在不干擾流場的情況下，對多孔介質單獨某一孔內(nèi)流場進行數(shù)據(jù)采集。而后數(shù)據(jù)進行處理，用Tecplot將數(shù)據(jù)處理后得到流場矢量圖，對流場整體流動狀態(tài)進行可視化分析，并運用Matlab編程處理數(shù)據(jù)，得到流動速度脈動、平均值、及速度的變化，并進行分析，進而對被測區(qū)域的流動特性進行分析。結果表明，在雷諾數(shù)113之前，流動雖然受粘性力及外界擾動擾動較明顯，但主流流動仍是穩(wěn)定的層流；而后隨