考虑毛细重力波相速度的无示踪粒子大尺度粒子图像测速测量
流体动力学
2016-07-15 v1
摘要
大尺度粒子图像测速(LSPIV)被广泛认为是测量明渠与河流水面流速场的可靠方法。LSPIV技术基于摄像机对水面进行连续帧拍摄，并利用图像处理方法计算连续帧间的水面位移。利用LSPIV，已准确测量了高流速（例如洪水条件），而低流速的测定更具挑战性，尤其是在缺乏随流速平流输移的漂浮示踪粒子的情况下。事实上，在无示踪条件下，必须考虑典型水面特征的动力学：除被水流平流输移的表面结构外，毛细重力波以自身动力学向各方向传播。本文讨论了所有这些现象的判别方法，提出了一种新方法来区分并修正与波动结构相关的无示踪LSPIV测量，计入其相速度大小与方向。这是通过使用与PIV分析相同的图像测量波数矢量来实现的。所有测量均在无任何流动示踪粒子且完全无悬浮物质的情况下进行，利用水面的镜面反射作为关键标记。在直壁混凝土矩形断面渠道与一条河流的低流态下获得的结果令人满意，尤其是与未加判别与修正的经典LSPIV应用结果相比。此外，本文提出了一种新颖、简单且安全的图像正射校正流程。
引用
@article{arxiv.1607.04139,
title = {Unseeded Large Scale PIV measurements accounting for capillary-gravity waves phase speed},
author = {Benetazzo and A. and Gamba and M. and Barbariol and F},
journal= {arXiv preprint arXiv:1607.04139},
year = {2016}
}