一种基于TR-PIV方法的振荡水柱式波能转化装置流场测量系统及方法

文档序号:37268031发布日期:2024-03-12 20:54阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种基于tr-piv方法的振荡水柱式波能转化装置流场测量系统,其特征在于,所述系统包含三个子系统,分别为:造波及监测子系统,图像拍摄子系统和数据控制处理系统;

2.如权利要求1所述基于tr-piv方法的振荡水柱式波能转化装置流场测量系统,其特征在于:所述造波及监测子系统还包括消波滩(3),所述消波滩(3)固定于波浪水槽(1)与造波机相对的一端,用于消减投射到波浪水槽(1)末端的波浪能量。

3.如权利要求1所述基于tr-piv方法的振荡水柱式波能转化装置流场测量系统,其特征在于:所述造波机(2)采用推板式造波机,能够制造实验所需的多种规则波、不规则波。

4.如权利要求1所述基于tr-piv方法的振荡水柱式波能转化装置流场测量系统,其特征在于:所述图像拍摄子系统中,第一控制轨道和第二控制轨道上设置有三个激光校准设备,三个激光校准设备分别用于标定相应控制轨道的垂直位置、横向位置以及相应控制轨道上滑动基座的位置;所述图像拍摄子系统还包括标志粒子,用以实现俘能消浪的复杂流场中的流动可视化。

5.如权利要求3所述基于tr-piv方法的振荡水柱式波能转化装置流场测量系统,其特征在于:所述标志粒子采用镀银玻璃珠或聚苯乙烯颗粒,所述标志粒子的密度与水接近,随水体运动跟随性好。

6.如权利要求1所述基于tr-piv方法的振荡水柱式波能转化装置流场测量系统,其特征在于:同步器能够触发cmos高速相机(6)和浪高仪(5)同时开始数据记录,并确保每帧图片数据和浪高仪(5)监测数据在时间上对应同步。

7.如权利要求1所述基于tr-piv方法的振荡水柱式波能转化装置流场测量系统,其特征在于:cmos高速相机(6)在移动滑轨上移动时保持相机拍摄方向正对波浪水槽(1);安装在移动滑轨上的连续激光器(7)和cmos高速相机(6)同步移动,保证拍摄区域被连续激光器(7)照亮;安装连续激光器(7)和cmos高速相机(6)的移动滑轨与波浪水槽(1)间的距离和垂直高度可调,满足拍摄区域覆盖全流场,并且调整过程中轨道方向时刻与波浪水槽(1)轴线方向平行。

8.如权利要求1所述基于tr-piv方法的振荡水柱式波能转化装置流场测量系统,其特征在于:控制计算机(10)能够实现图像数据拼接功能、图像增强功能和数据预先处理功能。

9.一种利用权利要求1所述的基于tr-piv方法的振荡水柱式波能转化装置流场测量系统的流场测量方法,其特征在于,所述方法包括:

10.如权利要求8所述的流场测量方法,其特征在于,所述将增强后的图像进行计算处理具体为:


技术总结
本发明公开了一种基于TR‑PIV方法的振荡水柱式波能转化装置流场测量系统及方法,为分析振荡水柱式波能转化装置的俘能消浪机理和流场演化规律提供实验条件。该系统包含三个子系统:造波及监测子系统,图像拍摄子系统和数据控制处理系统。其中,造波及监测子系统用以实现模拟振荡水柱式波能转化装置在所需波浪情况下的宏观水动力现象监测;图像拍摄子系统用以实现对流场的可视化和图像捕捉;数据控制处理系统负责协调控制造波及监测子系统和图像拍摄子系统之间的工作,并进行数据处理。本发明的测量系统完善了对于振荡水柱式波能转化装置流场特征、水动力性能的研究能力,用于学界针对振荡水柱式波能转化装置进行机理分析和产品性能优化。

技术研发人员:何方,林源,潘佳鹏,高上松,洪俊飞
受保护的技术使用者:浙江大学
技术研发日:
技术公布日:2024/3/11
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