高播种密度下的双帧层析 PTV
流体动力学
2020-01-15 v1
摘要
介绍了一种从双帧多相机图像执行三维 PTV 的新方法。粒子速度通过三个步骤估计。首先，在细网格上基于稀疏算法执行独立的粒子重建。其次，它们在较粗网格上展开并进行三维相关，产生一个预测位移场，从而能够高效匹配两个时刻的粒子。由于这些粒子仍位于体素网格上，第三步也是最后一步通过全局优化过程（同时考虑其强度）将粒子位置细化至实际亚体素位置。由于该方法强烈依托于层析重建原理，该技术被称为双帧层析 PTV（DF-TPTV）。在复杂湍流流上的合成测试表明，该方法实现了高粒子与矢量检测效率，可达约每像素 0.08 个粒子（ppp）的播种密度，而其速度估计的均方根误差低于最先进的同类方法。还给出了在雷诺数 4600 的转捩圆空气射流上的实验活动结果。测试期间，平均播种密度在 0.06 至 0.03 ppp 间变化。结合基于时间统计的离群值剔除方案，DF-TPTV 矢量场真实地对应于射流的瞬时动力学。通过引入在假设射流统计轴对称性下由分箱平均得到的统计量，提供了定量性能评估。射流近场的时均与脉动轴向速度分量在与更高播种密度下平面 PIV 获得的参考结果进行比较。
引用
@article{arxiv.1910.09995,
title = {Double frame Tomographic PTV at high seeding densities},
author = {Philippe Cornic and Benjamin Leclaire and Frédéric Champagnat and Guy Le Besnerais and Adam Cheminet and Cédric Illoul and Gilles Losfeld},
journal= {arXiv preprint arXiv:1910.09995},
year = {2020}
}
备注
15 pages. Submitted to Experiments in Fluids. P. Cornic and B. Leclaire are co-first authors