DPIV技术在高压水射流实验测试中的研究

论文摘要

DPIV技术是一项在现代流体力学研究领域中的应用图像处理技术,是传统的数字图像测速技术PIV技术的数字化方法,此技术也是流场可视化测试中的重要发展趋势之一。高压水射流技术也是一种新型的技术,在当今社会生产力高速发展的大环境下,科技的不断进步使得许许多多新型的材料应运而生,例如一些高耐热纤维材料、高密度的复合材料以及热敏材料等等。对这些材料的切割,使用以前传统的切割技术与工艺都很难实现,从而使冷切割技术高压水射流技术应运而生。本论文主要围绕怎样运用DPIV这种新技术与高压水射流技术相结合从而进行相关的测试,为相关的水射流的产品打下一定的理论基础。首先,根据高压水射流的基本的理论知识设计出合理的整套实验的发生装置即磨料射流切割装置,其中包括柱塞泵站,磨料射流的发生装置,喷头及工作机构四部分组成。其次,根据其设计的发生装置设计实验所需要的光学系统和动态成像系统,最后,运用整套装置进行相关实验,得出数据和图像,再利用VC++编写的图像处理软件以及一些数学方法进行识别,处理,利用相关参数对数据进行转换,并分析其规律。纵观全文,论文对纯水射流和磨料射流的图像和各种参数进行了细致的研究,结果表明了运用水射流设计出的一些装置的切割效率与准确度和这些参量有着密不可分的联系,这对提高装置的性能提供了理论参考的依据。图[32]表[6]参[57]

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 引言
• 1 绪论
• 1.1 水射流技术概述
• 1.1.1 高压水射流的定义
• 1.1.2 高压水射流的发展历程
• 1.1.3 高压水射流的分类
• 1.1.4 高压水射流技术的应用
• 1.2 DPIV技术及国内外的研究现状
• 1 .2.1 DPIV技术概述
• 1.2.2 DPIV技术的国内研究现状
• 1.2.3 DPIV技术的国外研究现状
• 1.3 课题研究背景及目的、来源、主要研究内容及意义
• 1.3.1 课题背景及目的
• 1.3.2 课题来源
• 1.3.3 课题主要研究内容
• 1.3.4 课题研究的意义
• 2 高压水射流的基本理论知识及装置介绍
• 2.1 高压水射流基本理论知识
• 2.1.1 液体的可压缩性
• 2.1.2 连续射流的基本概念和原理
• 2.1.3 磨料射流
• 2.2 高压水射流发生装置的设计与应用
• 2.2.1 磨料射流装置的组成
• 2.2.2 磨料射流装置的各部件设计
• 2.2.3 设备的使用操作及其布置
• 3 DPIV技术理论知识研究
• 3.1 DPIV技术的概念
• 3.2 DPIV技术原理
• 3.3 互相关分析
• 3.4 分析区域
• 3.5 搜索路径的改进
• 4 基于DPIV装置的高压水射流实验研究
• 4.1 DPIV装置的组成和简介
• 4.1.1 DPIV装置的组成介绍
• 4.1.2 DPIV装置的优点及注意事项
• 4.2 DPIV装置的详细介绍和操作说明
• 4.2.1 详细组件的介绍
• 4.2.2 高速摄像系统的运行
• 4.2.3 图片下载工具
• 4.3 DPIV装置在高压水射流除锈实验中的研究
• 4.3.1 实验装置组成及设置
• 4.3.2 高压水射流除锈机理分析
• 4.3.3 高压水射流除锈的实验研究
• 4.4 DPIV装置对高压水射流喷嘴流体测速的实验研究
• 5 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介及读研期间主要科研成果