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Pressure for a free jet in water. (recordings with courtesy of D. Violato, TU Delft)
 

由PIV/PTV结果求压力

最新的“从PIV求压力”软件包满足了用户对由PIV和“抖盒子”(Shake-the-Box)(4D-PTV)数据求得3D和2D压力场的迫切需求。仅仅需要点击几下鼠标,加载在LaVision的DaVis10平台上的“从PIV求压力”软件包就可从所有类型的PIV和PTV测量给出的速度数据(包括由DaVis计算出来的或是从外部导入的)算出平均压力并用图像直观地显示出来。如果速度数据是时间分辨的,那么还可以算出瞬态压力。

通常,用压敏带和皮托管进行的压力测量都是点测量。在风洞模型中安装压力传感器是一件复杂,耗时,昂贵的工作。在欧洲NIOPLEX计划框架内,若干大学和LaVision公司共同致力于开发一种非介入式的,在一个完整的测量体积内直接求得压力数据的途径。该计划最终确定了采用从PIV/PTV测量结果计算压力的若干实用方法。

LaVision内部一直在使用复杂的数学工具进行后续开发。如今,所有LaVison的压力求解算法不再像通常的压力求解算法那样对测试的区域形状有严格的要求和限制。不仅如此,LaVision还推出了一种创新的4D压力求解算法可以给出稳定可靠的瞬态压力场结果。这种4D压力求解算法的核心思想在于应用时域信息增强时域的连续性。同时,用户需要进行的边界条件定义的工作量也可降低到最小。


4D压力求解算法考虑了一系列4D时空“砖块”。每一个4D“砖块”包含多个3D维度和它们在时间维度的拉格朗日连接。用户仅需要对第一个时间步长上的第一个4D“砖块”定义其边界条件。对于后续的4D“砖块”,前面“砖块”的压力结果可以传递给下一个4D步长。依此方式,可以确保时间域的连续性并避免不符合物理规律的起伏。

 
 

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