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1、Copyright 2005 TSI Incorporated,1,全场颗粒粒径-速度测量系统 Global Sizing Velocimetry (GSV),TSI Inc.,Copyright 2005 TSI Incorporated,2,全场颗粒粒径速度测量系统,Copyright 2005 TSI Incorporated,3,GSV 系统,系统包括 光学及机械单元以及 INSIGHT 3G GSV 模块 对于一个全场颗粒粒径速度的喷雾液滴测量系统仅需要 在一个单相机的PIV系统中加入GSV部件（无需重新购置全部系统）,Copyright 2005 TSI Incorporated,
2、4,GSV系统的独特性,瞬时的全场测量 同时进行液滴大小和速度测量 光学信号的收集角 测量具有不同折射率的液滴 测量不同性质的液滴 GSV 系统可以在很宽泛的实验条件范围下进行测量 可适合不同种类的液滴, 正在反应或燃烧的液滴, 具有不同折射率的液滴 非常简便的由单相机PIV系统扩展得到 完整的系统可以用时测量速度和粒径GSV,Copyright 2005 TSI Incorporated,5,GSV系统的独特性,最佳的光学和图像采集系统布置 用条形光圈可以适应最大的液滴浓度测量范围 独特的处理算法 利用PM 窗口算法进行条纹分析和速度跟踪 GSV 系统可以使用所有的 POWERVIEW Pl
3、us系列相机 同时显示粒径场和速度场信息 可以得到粒径和速度的相关信息,Copyright 2005 TSI Incorporated,6,射流分析,全场射流分析及 空间模式分析,对射流的宏观分析,Copyright 2005 TSI Incorporated,7,应 用,对射流细节的诊断 全场速度测量到全场粒径-速度的综合测量 简便的GSV系统实现方案 完整的系统 (PIV 和 GSV) 对密度射流的射流模式分析 对射流的微观和宏观分析 可扩展到其它的全场测量方式 利用PLIF 进行燃烧分析 其它标量（温度、浓度）的测量,Copyright 2005 TSI Incorporated,8,特
4、 征,全场图像系统 同时得到液滴直径和速度结果 利用 基于米氏散射理论普遍的散射成像逼近 (GSI) 及球形颗粒微细分层散射模型来测量液滴直径 可应用于 同种液滴或折射率不同的不同种液滴的测量 （应用背景非常广泛） 可由一个单相机PIV系统扩充而成 GSV系统可以在一个完整PIV系统基础上进行扩充而成,Copyright 2005 TSI Incorporated,9,GSV 系统的原理,液滴的散射光 有强烈的方向角 方向角模式产生统一的散射角度间距 该间距-与液滴的直径大小成反比 散焦的图像能够提供 角度的空间（尺寸）信息 已知成像时间间隔的图像对 PIV 提供速度测量信息,Copyrigh
5、t 2005 TSI Incorporated,10,GSV 系统的特点,最佳的方向角 可以利用周期散射强度空间周期分布间隔成像 对折射率变化的影响不敏感 提供最佳可见度的信号 用条形光圈拍摄 产生窄条的成像模式 减小重叠和震荡模式 可以增加最大可测量的液滴的浓度 成对的连续拍摄图像 图像拍摄操作及后处理与PIV速度测量的方式一致 放大率可由校准过程得到,Copyright 2005 TSI Incorporated,11,系 统 配 置,POWERVIEW 系列相机,条形光圈,透镜,脉冲激光,片光源,液体射流,Copyright 2005 TSI Incorporated,12,通过条形光圈
6、进行图像拍摄的结果,一维光强分布,Copyright 2005 TSI Incorporated,13,GSV 粒径测量结果,Copyright 2005 TSI Incorporated,14,粒径和速度测量结果,Copyright 2005 TSI Incorporated,15,被测颗粒（液滴）粒径分布,Pan et. al (2005),Copyright 2005 TSI Incorporated,16,粒径-速度相关,Copyright 2005 TSI Incorporated,17,GSV 系统小结,瞬时全场测量 同时进行液滴的直径和速度测量 GSV 系统可以在很宽泛的实验条件下进行测量 不同种类的液滴, 正在反应或燃烧的液滴, 未知折射率的液滴 由单相机PIV系统经过简便的升级就可以获得 可以同时进行速度和粒径测量,