为了更加真实地反映偶合器内部的气液两相流动机理,该文应用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)对其内部流动的速度和压力等流场特征进行数值模拟,并应用粒子图像测速(particle image velocimetry,PIV)技术对其流场进行了测试,试验结果表明:泵轮内的气泡小而均匀,速度分布较规律,由内环向外环递增;涡轮内气泡较多,并出现了涡流、回流、二次流等不规则流动现象。PIV测试的流场流动趋势与数值模拟的流场流动趋势基本一致。CFD数值模拟方法和PIV技术为揭示液力偶合器内部流场的复杂流动提供有效的解决途径。

PIV技术突破了单点测量限制,是一种可以同时获得流场中多点测量流体或粒子速度矢量的光学图像技术,集'可视化'与'定量测量'于一体,是一种现代化的流动显示与测量技术.实验时在流场中播入粒子,用激光脉冲器发出激光束经过一系列光学元件形成可调制的激光片光源照射流场,用多次曝光记录粒子场在不同时刻的图像,测出在已知时间间隔△t内流体质点(示踪粒子)在某切面上的位移△→x,即可算出粒子的速度vp,此项技术在YJ380型液力变矩器内部流场实验中应用取得理想效果.

气固两相射流有着广泛的应用领域.但如何测量瞬态的粒子浓度和粒子速度目前还没有很好的解决.笔者采用PIV技术, 能瞬时测量气固两相射流轴对称平面上粒子浓度分布、粒子运动速度.

描述了应用PIV技术在水槽中对边条机翼上旋涡及破裂旋涡流场进行的测量和分析.实验是在北航水槽中进行的.通过PIV技术的测量,揭示了旋涡及破裂旋涡中的非定常特性,这种非定常特性同飞机上机翼、尾翼的抖振密切相关.实验结果表明,对于未破裂的边条涡,存在着两种非定常特性,其一是剪切层中不断地有小涡沿剪切层输运和合并.其二是由一次涡诱导的二次涡与剪切层中的小涡互相诱导引起的非定常现象.对于破裂涡,则发现与未破裂的涡相比,截面上涡量分布的区域突然扩大很多,最大涡量的绝对值也比上游未破裂区截面上的涡量最大值小.此外还发现在涡量分布区域出现反涡量,这同涡破裂后出现涡核螺旋变形有关.对于同一截面处涡量分布是非定常的.

PIV技术突破了单点测量限制,是一种可以同时获得流场中多点测量流体或粒子速度矢量的光学图像技术,集'可视化'与'定量测量'于一体,是一种现代化的流动显示与测量技术.实验时在流场中播入粒子,用激光脉冲器发出激光束经过一系列光学元件形成可调制的激光片光源照射流场,用多次曝光记录粒子场在不同时刻的图像,测出在已知时间间隔△t内流体质点(示踪粒子)在某切面上的位移△→x,即可算出粒子的速度vp,此项技术在YJ380型液力变矩器内部流场实验中应用取得理想效果.

为了更加真实地反映偶合器内部的气液两相流动机理,该文应用计算流体力学（computational fluid dynamics,CFD）对其内部流动的速度和压力等流场特征进行数值模拟,并应用粒子图像测速（particle image velocimetry,PIV）技术对其流场进行了测试,试验结果表明：泵轮内的气泡小而均匀,速度分布较规律,由内环向外环递增;涡轮内气泡较多,并出现了涡流、回流、二次流等不规则流动现象。PIV测试的流场流动趋势与数值模拟的流场流动趋势基本一致。CFD数值模拟方法和PIV技术为揭示液力偶合器内部流场的复杂流动提供有效的解决途径。

利用Visual C#语言编制出流动图像判读系统，并对所用的方法和功能进行了介绍，用此系统对实验得到的流动图像进行判读，得到了良好的效果。