作为一种瞬时全场测速技术,PIV测试技术近年来在单相流或多相流领域中得到了广泛应用.作者概述了国内外近年来PIV技术在气固多相流动领域中的应用状况,并着重对流化床和循环流化床气固两相流动粒子图像可视化研究工作进展进行了总结和分析,指出PIV技术在循环流化床气固两相流体特性研究中具有很好的应用前景.图1参13

对一种新型封闭式吸水池及其改进设计（增加一个T形涡旋阻止器）的内部流场进行了PIV（粒子成像测速技术）试验测量，试验结果表明改进后的吸水池结构能够很好地避免和减少各种涡的发生，优化了吸水池内部的流动状态，从而提高了泵站的效率和性能。

为研究气固两相流流经水平渐扩管后的流动特性，采用PIV技术对不同粒径固体颗粒、不同气体流量以及不同颗粒入口位置的气固两相流流动工况进行测试。试验发现，在管道截面扩大后，固相的存在明显加快了气相的速度，并且只有一定直径的固相才能使气体获得相对较高的速度；对于同一流量，固相颗粒的入口位置不同，也会对颗粒在管道中的流动速度产生很大的影响。

采用先进的PIV实验技术对Stairmand型旋风分离器中安装减阻杆前后的强湍流场进行了测量。通过速度场、湍流强度、Reynolds应力等物理量的对比分析，表明减阻杆降低了中心涡核区的旋转动能和湍流强度。对减阻杆减阻机理进行了更深入的探讨。

利用PIV测试技术对天然气管道内的实流流场进行了可压缩非定常性测试研究，以探究天然气的可压缩非定常特性对天然气流量计量的影响。测试结果表明：通常在充分发展的天然气湍流流动情况下，圆管流的瞬时（0．4～2．5μs）截面体积积分流量存在明显的波动，流量的相对脉动幅值保持在4％以内。这表明管道内的压力在天然气介质中是以纵向压力波形式传递的；而天然气在压力驱动下，由于其本身的可压缩特性，管道截面上的气体密度会出现疏－密相间的变化，相应的瞬间截面流量也会出现大－小相间的脉动。现场试验在测试区上游15D处加装DN100～DN50的变径管后，流场中气流的最大马赫数达到0．2，流量的相对脉动幅值明显大于常规4％的水平，气体可压缩比有明显跃增。此时气体的可压缩以及非定常特性显著，应该认真考虑其对流量精确计量...

本文发展了适用于叶轮机械等复杂内流系统使用的CCD视场标定技术,以及能够消除视窗大颗粒污染带来的影响的图象处理技术,并在高速压气机实验台上对一小展弦比高负荷跨音风扇转子尖部的非定常瞬态流场进行了成功测量.

随着计算机技术、图像处理技术的快速发展,近10年来PIV技术有了长足的发展.本文作者详细阐述了PIV系统的测速原理及实验数据采集、分析计算过程,并采用先进的PIV系统在改型叶轮内进行实验研究,首次成功获得叶轮轴向旋涡瞬态流场.

利用PIV技术对出口内径为10mm的冲击射流进行了不同距离(2d、3d、6d、8d),不同压比(1.2、1.5、1.8、2.0、2.3、2.8)下的实验研究.通过实验分析和图像处理等手段对冲击射流的流场分布、涡结构进行了适当的总结.发现了一些新的现象和规律,为今后更深入地研究提供了依据.

对三种高环流系数叶片叶型和五种相对节距的涡轮叶栅进行内流场试验研究,在研究中采用粒子成像测试技术(PIV),获得叶栅内S1m流面的全流场流动信息,并采用拓扑图论原理经计算机进行图像处理,获得S1m流面的速度矢量场和旋度场.对所获得的叶栅内流场分析表明,随着涡轮环流系数的增加,液体流经叶栅的能量损失增大;随着叶栅相对节距的增大,叶栅内脱流区增大、漩涡区的旋度值随之增大.该研究结果将给涡轮叶型的设计提供有价值的参考.

显微PIV系统可用于流体微观层次以及微流体流动的测量,可获得流体速度的场信息以及其中颗粒的场信息.本文主要介绍显微PIV系统所涉及的显微图像获取技术以及图像处理算法.该系统由硬件与相应软件系统组成.其中,硬件主要包括放大倍数为1000倍的光学显微镜以及最大拍摄速度为10000帧/秒的高速摄像系统;IMPACT软件为自行开发的基于C++系统的面向对象程序,其中内嵌多种数据处理与分析算法.通过对尺寸为1μm颗粒运动的测量,对不同数据处理算法进行了检验,结果表明:建立的显微PIV系统可有效获得微观流体流动的图像并可准确进行数据的处理,该系统完全可用于微观流体流动的测量.