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基于图像测速的薄壁堰流表面流场测量方法  
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【英文篇名】 A new method for reconstructing velocity field in weir flow based on binocular stereovision and particle image velocimetry
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【作者】 曹列凯; 白若男; 钟强; 李丹勋; 王兴奎;
【英文作者】 CAO Liekai; BAI Ruonan; ZHONG Qiang; LI Danxun; WANG Xingkui; State Key Laboratory of Hydroscience and Engineering; Tsinghua University;
【作者单位】 清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室;
【文献出处】 水科学进展 , Advances in Water Science, 编辑部邮箱 2017年 04期  
期刊荣誉:中文核心期刊要目总览  ASPT来源刊  CJFD收录刊
【中文关键词】 薄壁堰流; 表面流场; 图像粒子测速; 三维重构;
【英文关键词】 weir flow; surface flow field; particle image velocimetry; three-dimensional reconstruction;
【摘要】 针对薄壁堰流水面落差大、流速沿程变化剧烈的特点,提出一种测量堰流表面三维流场的有效方法。该方法基于双相机共面法重构水面形态(无需对相机进行复杂的内外参数标定)和大尺度粒子图像测速技术(LSPIV)测量二维流场,通过相机像平面与水面之间的空间映射关系,将像平面的二维流场数据逆投影至世界坐标系下已知坐标点的切平面上,解算出三维表面流场。该方法应用于薄壁堰流试验,有效重构了堰流三维表面形态及流场,其初步结果表明,堰流的流向速度在自由泄流长度范围内先增加后减小,转折点大致在自由泄流长度中间位置;在该位置之后,垂向流速占主导;同时该方法可行,计算结果合理。
【英文摘要】 We propose a new method for reconstructing complex surface velocity field in weir flow which is notoriously difficult to measure due to its sharp drop and high fluctuation. The new method is able to map the curved flow surface by two coplanar cameras and achieves measurement of two-dimensional velocity field through large-scale particle image velocimetry( LSPIV). The measured two-dimensional velocity field is projected onto the three-dimensional flow surface based on complex linear mapping relationship betw...
【基金】 国家自然科学基金资助项目(51279081)~~
【更新日期】 2017-08-21
【分类号】 TV132.2
【正文快照】 堰流是工程中极为常见的水流现象,其中薄壁堰出流由于其稳定的水头与流量关系,常用作室内模型试验和野外流量测量的有效设施。目前主要集中于研究水舌形状[1]、堰流系数[1-5]、非恒定流态的流量公式[6]等。针对模型试验在流场测量和压力测量等方面的不足,部分研究者采用数值模?

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