超镜头粒子图像速度测量
Xiaoyuan Liu1, Zhou Zhao2, Shengming Xu2
1Department of Electrical Engineering, City University of Hong Kong, 83 Tat Chee Avenue, Kowloon, Hong Kong, 999077, China.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|December 3, 2023
概括
一个新的双筒超镜头粒子图像速度测量 (PIV) 系统为流体动力学提供了一个紧的解决方案. 这种轻量级的集成系统可实现精确的3D速度场测量,推进流动诊断.
科学领域:
- 流体动力学 流体动力学
- 光学工程是指光学工程.
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 传统的粒子图像速度测量 (PIV) 系统需要复杂的多摄像头设置.
- 在PIV系统中的常规镜头是庞大而重的.
- 超级镜头提供超薄,紧,无偏差的光学成像解决方案.
研究的目的:
- 使用元镜头开发一个紧和轻量级的双筒PIV系统.
- 为了实现精确的3D流体速度场测量.
- 为便携式和空间有限的应用推进流量诊断工具.
主要方法:
- 在单个基板上制造一对化 (GaN) 的元透镜.
- 将元镜头与成像传感器集成,以创建一个紧的双眼PIV系统.
- 利用双眼差异和粒子图像位移用于3D速度重建.
主要成果:
- 开发的元镜头PIV系统重量仅为116毫克,比商业镜头轻得多.
- 使用雷诺兹数2000环的实验验证显示,环直径的测量误差约为1.25%.
- 证明了获得流体流动3D速度场的能力.
结论:
- 双筒元透镜PIV技术在流量诊断工具中取得了重大进展.
- 这项技术使小型化和开发低功耗,易于部署的PIV系统成为可能.
- 该系统适用于便携式,现场使用和空间有限的PIV应用.
