基于光闪烁法的烟气流速及流量的测量

提出了一种利用光闪烁技术监测工业管道烟 气排放的方法,在实际应用中具 有适应范围广、结构灵活和测量准确等特点。利用开源流体模拟软件 OpenFOAM对圆直管道内的流体进行了数值分析,构造网格数为526240,基于图形处理器(GPU )的高性能计算平台对流体的数值仿真 进行了并行加速,取得了3.493倍的加速比。描述了光闪烁法测量烟 气流速、流量的步骤,对实验室的模拟烟道内的烟气流 速和流量进行了测量,并与皮托管所测得的数据进行对比,得到了较为一致的结果。     

基于光闪烁法的烟气流速及流量的测量

提出了一种利用光闪烁技术监测工业管道烟气排放的方法,在实际应用中具有适应范围广、结构灵活和测量准确等特点。利用开源流体模拟软件OpenFOAM对圆直管道内的流体进行了数值分析,构造网格数为52 624 0,基于图形处理器(GPU)的高性能计算平台对流体的数值仿真进行了并行加速,取得了3.493倍的加速比。描述了光闪烁法测量烟气流速、流量的步骤,对实验室的模拟烟道内的烟气流速和流量进行了测量,并与皮托管所测得的数据进行对比,得到了较为一致的结果。     

非正交LDV测量三维速度的一些研究

激光多普勒技术(LDV)已经得到了广泛的应用,成为非接触测量速度场的重要工具。差动式LDV成为激光多普勒测量技术的标准以来,由于各种限制条件,一般不能直接利用正交LDV测量三维速度。而必须使用非正交LDV系统先测量得到非正交的三维速度,然后通过变换方程求得正交三维速度。通过理论分析,非正交LDV技术测量三维速度得到的一些结论对实际测量具有指导作用。     

不同固体表面下激光多普勒测速的数值模拟

激光多普勒测速仪(LDV)的测量精度和应用受到光电探测器、环境状况、频谱加宽和信号处理等因素影响。本文根据条纹模型和散射机理建立了固体LDV的数学模型,并通过数值模拟详细分析了固体表面特性和测量精度之间的关系,实验结果和数值模拟结果符合得很好。LDV能够精确地测量出固体表面运动速度,但要求被测固体的表面粗糙度在一定范围内,而且这个范围由条纹间距和有效探测体宽度决定。     

Measurement of nanofluid motion with laser speckle zero-crossing method

为了测量纳米流体的运动状态,采用激光散斑测速技术和过零测试方法,分别对TEM00激光散斑过零法测量纳米流体中纳米粒子运动速率和类TEM10激光散斑过零法测量纳米流体运动方向进行了理论分析和实验验证,取得了含大量噪声和基线漂移的散斑光强起伏信号;对该信号进行小波去噪和线性拟合,得到信号每秒过零次数与漫射物体运动速率间存在的正比关系.结果表明,纳米粒子具有良好的跟随性,且纳米粒子的速度可认为是纳米流体的实时运动速度;同时,通过实验验证了类TEM10激光散斑过零法测量流体运动方向的可行性.这一结果为纳米流体运动状态的测量和纳米流体传热机理的研究提供了理论和实验依据.     

基于Fluent的不同粘度流体流动状态研究

流量计的测量精度受多方面因素影响,流体粘度是其中很重要的方面,而且当前针对这一问题的理论研究不是很多,而流体力学商业软件中实用性比较强的是Fluent。文章利用Fluent,结合已有的数学模型对不同性质的流体在管内流动的情况进行模拟,分析流体粘度、速度发生变化对流动状态的影响。结果表明流体粘度和速度的变化会影响边界层厚度及管道内的速度梯度分布。     

晶体生长速度对硅单晶微缺陷影响的数值模拟

利用有限元分析软件对为300 mm直拉硅单晶生长过程进行模拟,分析了硅单晶体中微缺陷的类型和分布随不同晶体生长速度的变化规律。随着晶体生长速度的不断增大,硅单晶体中以空位为主的微缺陷区域逐渐增大,如水晶起源粒子(crystal originated particles,COP),以间隙原子为主的微缺陷区域逐渐减小,同时,间隙型微缺陷的浓度呈现不断减小的趋势,空位型微缺陷的浓度呈现不断增大的趋势。晶体生长速度的不断增大,硅单晶体中间隙型微缺陷的浓度与空位型微缺陷的浓度近似相等的区域先增大,后减小。通过Cu缀饰实验和流体图案缺陷(flow pattern defect,FPD)密度测量,将所得微缺陷类型、浓度的实验结果与晶体生长速度对硅晶体微缺陷影响的数值模拟结果进行了对比,实验结果验证了数值模拟的结果。     

基于灰度统计的粒子图像速度粒度实时测量新技术

本文提出了一种基于灰度统计判别原理,可以对粒子图像实现速度和粒径实时同时测量的新技术--粒子图像速度粒度场仪.粒子图像速度粒度场仪通过灰度判别解决了DPIV粒子图像中方向二义性问题,简化了DPIV系统,利用图像处理技术实现了对粒子图像粒径的同时测量.以DPIV粒子图像为研究对象,结合图像处理技术,开发了相应的查询算法,实现了速度粒度的同场测量,并利用模拟粒子图像对查询算法进行了分析检验.通过算法检验表明,速度粒度同场测量算法能够很好地处理各种模拟粒子图像,满足未来实际应用对计算精度及测量时间的要求.     

流场测速中基于深度卷积神经网络的光学畸变校正技术

基于光学成像的流场测量技术,如粒子图像测速技术（PIV）,易受到因流体中折射率的不均匀性或晃动的介质边界引起的光学畸变而带来的影响。这些畸变会使得示踪粒子在图像上的位置分布产生误差且严重影响图像清晰度,从而增大流场速度测量的误差。为了提高光学流场速度测量的测量精度,自适应光学系统可以应用于其中去校正光学畸变。基于图像流场测量中的光学像差具有频率高,动态范围大,空间分辨率高等特点,对于这一应用场景,基于波前校正器件的自适应光学系统受到了器件本身性能的影响。基于深度学习的自适应光学技术在流场测量中的应用,建立了一种基于深度神经网络的无波前校正器件自适应光学校正技术,以深度神经网络代替传统的波前校正器件,用于粒子图像测速技术中的光学畸变校正。为了生成神经网络所需要的训练和测试数据集,搭建了可以实现波前测量的粒子图像测速实验平台,分析并建立了光学畸变在粒子图像上的图像退化模型。最后,以校正后PIV图像的校正效果和流场速度测量结果作为评价标准,对所建立神经网络的畸变校正性能进行了分析。     

基于Janus配置的激光多普勒测速仪

为了减小地面凹凸不平、载体颠簸对速度测量的影响,提出并设计了基于Janus配置的激光多普勒测速仪(LDV).通过系统中两个参考光束型子系统所得到的多普勒频率对发射倾角的变化量进行补偿,从而提高测量精度.理论分析和实验结果表明,基于Janus配置的LDV对发射倾角不敏感,测量精度远高于传统的参考光束型LDV.以电子里程计...     

溶胶-电雾化系统雾滴速度场LDV测量的研究

用基于多普勒频移和相位差原理的LDV(Laser Doppler Velocimeter)技术研究了溶胶一电雾化系统中荷电雾滴的轴向速度及其分布，并分析了雾滴在输运过程中的受力情况。结果表明，在电场力、重力、流体拖曳力等共同作用下，雾滴轴向速度在垂直于雾场轴线的平面内沿远离轴线的方向逐渐降低，但各点速度分布的标准偏差趋于减小；随着轴向距离的增加，雾滴速度明显增大，在距喷头5cm处高达1．2m／s，并沿径向分布趋于一致。这些结果为溶胶一电雾化系统中薄膜沉积过程的理论研究提供了实验依据。     

陆用组合导航中Janus配置的激光多普勒测速仪的标定方法

在陆用组合导航领域,激光多普勒测速仪作为速度传感器能够与捷联惯导系统组成组合导航系统。为了抑制车辆颠簸引起的倾角变化对传统激光多普勒测速仪的影响,文中给出了基于Janus配置的分光再利用型激光多普勒测速仪。针对其与惯导系统组合导航过程中该配置结构测速仪的误差参数,文中首先推导了该测速仪的速度误差模型,在此基础上提出了差分GPS辅助的Kalman滤波标定法。实施了仿真及车载组合导航实验验证该方法的有效性。实验结果表明:文中提出的标定方法是有效的,误差参数补偿后的Janus配置激光多普勒测速仪能够大大提高组合导航定位精度。     

MR Measurement of Cerebrospinal Fluid Velocity Wave Speed in the Spinal Canal

Noninvasive measurement of the speed with which the cerebrospinal fluid (CSF) velocity wave travels through the spinal canal is of interest as a potential indicator of CSF system pressure and compliance, both of which may play a role in the development of craniospinal diseases. However, measurement of CSF velocity wave speed (VWS) has eluded researchers primarily due to either a lack of access to CSF velocity measurements or poor temporal resolution. Here, we present a CSF VWS measurement methodology using a novel MR sequence that acquires unsteady velocity measurements during the cardiac cycle with a time interval ${≪}10$ ms. Axial CSF velocity measurements were obtained in the sagittal plane of the cervical spinal region on three subjects referred for an MRI scan without craniospinal disorders. CSF VWS was estimated by using the time shift identified by the maximum velocity and maximum temporal velocity gradient during the cardiac cycle. Based on the maximum velocity gradient, the mean VWS in the three cases was calculated to be 4.6 m/s (standard deviation 1.7 m/s, $p ≪ 0.005$) during systolic acceleration. VWS computed using maximum velocity alone was not statistically significant for any of the three cases. The measurements of VWS are close in magnitude to previously published values. The methodology represents a new technique that can be used to measure VWS in the spinal canal noninvasively. Further research is required to both validate the measurements and determine clinical significance.      

智能手机GPS单点测速精度分析

本文对智能手机利用GPS测速的原理进行了说明,同时设计了静态数据模拟动态测速实验和低动态测速实验两种实验场景对智能手机的测速精度进行评价.实验结果表明,利用多普勒测速原理,智能手机静态数据模拟动态测速的精度可以达到dm/s.在低动态测试实验中,智能手机的测速结果与组合导航设备测速互差符合情况在dm/s水平,且和载体的运...     

基于ATI的双通道UWB SAR运动目标检测和距离向速度估计

本文对基于ATI的双通道UWB SAR运动目标检测和距离向速度估计算法进行了研究.针对运动目标易在UWB SAR图像上散焦的特点,本文对运动目标在双通道UWB SAR图像上散焦像轨迹之间的位置关系及干涉相位进行了分析;针对ATI算法运动目标检测中的盲速现象和距离向速度估计时的距离向速度模糊现象,本文根据UWB SAR大相对带宽的特点,提出了一种多频子带ATI方法消除盲速区、解除距离向速度模糊,该方法只需两部接收天线,相比多基线方法可大大节省硬件成本.基于半实测数据的实验证明了本文所提理论正确性和算法的有效性.     

单脉冲跟踪雷达测速精度的提高及应用

传统的单脉冲跟踪雷达在测速时采用FFT实现动目标检测模块,由于频率分辨率相对较低,使得存在相对较大的测速误差.文中在FFF基础上,运用高低通滤波器原理,采用精确计算得出多普勒频率偏差的方法,从而提高了频率、目标速度的测量精度.计算机仿真和外场试验结果均表明了此方法的有效性.目前该方法已应用于某单脉冲跟踪雷达系统.     

A Wide-Range Velocity Measurement Method for Motion Control

This paper discusses velocity measurement for motor drives with optical encoders. Although many methods on velocity measurement have been proposed, accurate measurement was not achieved in a high-speed range. This paper therefore proposes synchronous-measurement method (S method) that measures the velocity synchronized with the alteration of pulse numbers in each sampling period. Accurate velocity measurement is achieved in all speed ranges with this method. Furthermore, other velocity prediction methods are applicable in addition to the method. Simulation and experimental results verify the validity of the proposed method.