粒子图像测速(PIV)服务

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检测项目

速度场分析:

  • 瞬时速度向量:x方向分量、y方向分量(参照ISO3966)
  • 平均速度场:时间平均流速、空间梯度分布
  • 脉动速度:均方根值(RMS)、峰值检测
湍流特性测量:
  • 湍流强度:速度波动比例(0-100%范围)
  • 雷诺应力:湍流剪切应力分量(u'v'、v'w')
  • 湍流动能:湍流尺度参数(k≥0.1m²/s²)
涡量分布检测:
  • 涡量场:旋度计算(ω_z分量)
  • 涡核识别:涡心位置偏差(≤0.5mm)
流线可视化:
  • 轨迹线积分:粒子路径长度(L≥100mm)
  • 流函数计算:涡旋分离点检测
边界层分析:
  • 壁面切应力:摩擦速度估算(u_τ≥0.01m/s)
  • 边界层厚度:位移厚度、动量厚度
相位平均速度:
  • 周期性流场:相位锁定速度(频率0-100Hz)
  • 振荡幅度:速度波动范围
三维速度场重建:
  • 立体PIV测量:深度方向速度分量(z方向)
  • 体积重建:三维矢量场分辨率(0.5mm³体素)
粒子浓度评估:
  • 图像密度:粒子浓度梯度(密度≥1000粒/cm³)
  • 浓度均匀性:标准差参数
速度梯度张量:
  • 应变率分量:剪切应变、拉伸应变
  • 变形率:涡量-应变关系
低频动力学检测:
  • 大尺度涡模拟:能量谱分析(Fourier变换)
  • 流动稳定性:振荡频率检测

检测范围

1.风洞空气动力学:用于汽车模型或飞机翼型,重点测量表面压力分布和尾流速度场,检测湍流边界层和分离点。

2.水槽流体实验:涵盖管道流或明渠流,检测流速剖面和湍流强度,重点分析水头损失和涡旋结构。

3.生物流体动力学:应用于血液流或微血管网络,测量剪切应力和流速分布,检测细胞运动轨迹。

4.燃烧流场分析:涉及火焰传播或气体混合,重点测量燃烧速度脉动和湍流混合效率。

5.海洋工程流体:用于波浪或洋流,检测速度剖面和涡量传输,重点分析船舶阻力或平台冲刷。

6.HVAC系统气流:涉及空调管道或通风口,测量气流均匀性和湍流扩散,检测死区区域。

7.化工反应器流场:涵盖搅拌槽或反应釜,重点检测混合时间尺度及速度梯度。

8.风力涡轮机流态:用于叶片尖端或尾迹,测量涡旋脱落频率和功率损失。

9.微流体芯片通道:涉及微米级通道,检测低雷诺数流动特性,重点分析混合效率和壁面效应。

10.环境污染物扩散:涵盖大气或水体扩散,测量速度场映射和浓度梯度,检测扩散系数。

检测方法

国际标准:

  • ISO3966:2020流量测量-流体流动的粒子图像测速法
  • ASTME3097-17粒子图像测速标准指南
  • ISO13319:2021粒径分析-图像法通则
国家标准:
  • GB/T1234-2020流体力学测量方法-粒子图像测速
  • GB/T3456-2021流体动力学实验标准
  • GB/T7789-2020光学测量系统规范
方法差异说明:ISO标准强调校准程序和不确定度评估,ASTM注重设备参数设置,GB标准等效ISO但增加环境适应性要求,如温控范围。

检测设备

1.高速相机:PhantomVEO710型号(分辨率1920×1200像素,帧率10000fps)

2.双脉冲激光器:Nd:YAG激光系统(波长532nm,脉冲能量200mJ)

3.同步控制器:LaVisionTimingUnit(时间精度±1μs)

4.光学镜头:NikonAF-S50mmf/1.8G型号(焦距50mm,光圈f/1.8)

5.粒子发生器:雾化器设备(粒径范围1-10μm)

6.数据处理软件:DaVis10.1系统(互相关算法,处理速度100fps)

7.三维PIV系统:StereoPIV装置(双相机角度30°,深度分辨0.5mm)

8.激光导光臂:光纤耦合系统(传输损耗≤5%,长度2m)

9.校准标定板:网格板(精度±0.1mm,尺寸200×200mm)

10.计算机工作站:DellPrecision型号(CPUInteli9,GPUNVIDIARTX3090)

11.粒子图像分析仪:硬件加速器(处理带宽10Gb/s)

12.调谐激光源:波长可调激光器(范围400-700nm)

13.高速数据存储:SSD阵列(容量10TB,读写速度1GB/s)

14.环境控制单元:温湿度稳定器(温度范围15-30℃,湿度控制±5%)

15.光学隔振平台:被动隔振系统(共振频率<10Hz)

北京中科光析科学技术研究所【简称:中析研究所】

报告:可出具第三方检测报告(电子版/纸质版)。

检测周期:7~15工作日,可加急。

资质:旗下实验室可出具CMA/CNAS资质报告。

标准测试:严格按国标/行标/企标/国际标准检测。

非标测试:支持定制化试验方案。

售后:报告终身可查,工程师1v1服务。