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基于拖曳水槽流速校准装置的ADV性能测试

水力发电学报 2018年第11期37卷 36-42页

作者：朱云龙胡鹤鸣王志刚谢代梁中国计量大学计量测试工程学院杭州310018 中国计量科学研究院北京100013 中国水利水电科学研究院北京100038

为了考察声学多普勒流速仪(ADV)的时均流速测量能力,特别是在低流速测量时的性能,利用自主搭建的高精度拖曳水槽流速装置,以SonTek 16MHz MicroADV为例进行了流速校准实验,测试了不同速度下的流速示值误差,分析了信号强度、采样频率等... 详细信息

为了考察声学多普勒流速仪(ADV)的时均流速测量能力,特别是在低流速测量时的性能,利用自主搭建的高精度拖曳水槽流速装置,以SonTek 16MHz MicroADV为例进行了流速校准实验,测试了不同速度下的流速示值误差,分析了信号强度、采样频率等因素对其测速能力的影响。试验结果表明,高频采样下信号强度满足15 dB以上时,Micro ADV时均流速测量准确度可以达到实测值的1%且不低于2.5 mm/s,并在低流速条件下也具有较好的测量能力;采样频率的增加,对其时均流速测量能力有一定的减弱,采样频率大于10 Hz时,时均流速测量准确度超出宣称指标的可能性增加。

关键词： ADV 拖曳水槽流速测量示踪粒子准确度

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基于激光跟踪仪的拖曳水槽车速动态校准

计量学报 2019年第2期40卷 272-277页

作者：朱云龙胡鹤鸣金仲佳窦英伟谢代梁中国计量大学浙江杭州310018 中国计量科学研究院北京100029 中国船舶科学研究中心江苏无锡214082 山东省水文仪器研制中心山东潍坊261031

针对拖曳水槽测速轮静态标定后动态使用可能导致系统偏差的问题,提出一种基于激光跟踪仪的拖曳水槽车速动态校准方法。首先对激光跟踪仪的测速偏差进行了校准和修正,然后利用其开展了拖曳水槽车速动态校准研究;比较了水槽测速轮系统动... 详细信息

针对拖曳水槽测速轮静态标定后动态使用可能导致系统偏差的问题,提出一种基于激光跟踪仪的拖曳水槽车速动态校准方法。首先对激光跟踪仪的测速偏差进行了校准和修正,然后利用其开展了拖曳水槽车速动态校准研究;比较了水槽测速轮系统动态校准和静态校准的差异,发现采用测速轮系统在低车速下示值偏低,建议不同车速下采用不同的编码器系数;分析了车速稳定性和测速轮动态性能对校准结果的影响,探讨了实际情况下校准不确定度的评估方法。

关键词：计量学车速拖曳水槽激光跟踪仪动态校准编码器系数

基于拖曳水槽流速校准装置的ADV性能测试研究

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基于拖曳水槽流速校准装置的ADV性能测试研究

作者：朱云龙中国计量大学

学位级别：硕士

水流速是河流海洋等现场观测的重要指标,也是各种室内流体实验关心的量值。近年来声学多普勒流速仪(ADV)依靠流速分辨率和采样频率高、可测三维流速等优势得到越来越多的应用。水流速的原级标准是拖曳水槽流速标准装置,其原理是在理想... 详细信息

水流速是河流海洋等现场观测的重要指标,也是各种室内流体实验关心的量值。近年来声学多普勒流速仪(ADV)依靠流速分辨率和采样频率高、可测三维流速等优势得到越来越多的应用。水流速的原级标准是拖曳水槽流速标准装置,其原理是在理想静水假设下利用车速代替流速作为标准值校准流速仪,车速稳定性就成为校准结果准确度的关键。本文针对ADV操作及校准方法未形成规范的问题,建立了一套拖曳水槽流速校准装置,并对装置的测量性能进行实验研究。论文的主要工作如下:(1)设计了拖曳水槽流速校准装置的车速测量系统,完成硬件设备的选型和校准系统上位机程序编写。通过对车速的测试分析,依照沿程位置触发计时的测速方式得到装置测速的合成不确定度为0.43%。(2)针对目前水文机构拖曳水槽测速轮静态标定后动态使用可能导致系统偏差的问题,提出一种基于激光跟踪仪的拖曳水槽车速动态校准方法。发现采用的测速轮在低车速下示值偏低,建议不同车速下采用不同的编码器系数。(3)利用搭建的拖曳水槽流速装置校准MicroADV的时均流速测量能力,测试了不同速度下的流速示值误差,分析了信号强度、采样频率等因素对其测速能力的影响。结果表明MicroADV时均流速测量准确度满足其标称精度指标;信号强度在高频采样时对MicroADV的测量准确度有明显影响;当采样频率大于10Hz时,时均流速超出1%的标称指标的可能性增加。同时在测试过程中以理论计算和实验验证的方式分析了背景流速和示踪粒子的沉降问题。

关键词：拖曳水槽 ADV 水流速车速校准不确定度

地面效应对同向涡对融合影响的回流及拖曳水槽实验研究

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地面效应对同向涡对融合影响的回流及拖曳水槽实验研究

曲面附近的机翼地面效应和流场结构的实验研究

第九届全国流体力学学术会议

作者：刘岳胡天翔王亚平刘沛清孙茂北京航空航天大学大型飞机高级人才培训班北京航空航天大学流体力学教育部重点实验室

本研究在回流水槽和拖曳水槽中研究了地面效应对同向旋转旋涡融合过程的影响。实验中使用二元翼段作为涡发生器产生同向旋转涡对,在涡发生器下游的流向截面进行了流动显示实验定性测量和PⅣ定量测量,并使用一块横跨实验段的平板来模拟... 详细信息

本研究在回流水槽和拖曳水槽中研究了地面效应对同向旋转旋涡融合过程的影响。实验中使用二元翼段作为涡发生器产生同向旋转涡对,在涡发生器下游的流向截面进行了流动显示实验定性测量和PⅣ定量测量,并使用一块横跨实验段的平板来模拟地面效应。实验结果表明,地面效应会加快同向旋涡的融合过程,同时增加旋涡的公转速度,引起涡对的展向移动和反弹。流动显示和PⅣ测量结果显示,当涡对靠近地面时,地面效应导致二次涡的形成。通过对比拖曳水槽和回流水槽的实验结果,拖曳水槽实验中地面效应产生的二次涡结构更加明显,相较之下,回流水槽的结果难以捕捉到相对集中的二次涡结构。拖曳水槽的定性和定量结果均表明,二次涡会围绕主涡对旋转和发展,其涡量最终会与主涡的涡量掺混和干扰,最终加快主涡对的融合和衰减。

关键词：同向涡对融合地面效应拖曳水槽回流式水槽

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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水动力学研究与进展（A辑） 2021年第2期36卷 210-220页

作者：张海潮代钦上海大学力学与工程科学学院力学系上海200240 上海市应用数学和力学研究所上海200240

该文介绍了机翼在正弦曲面地形上方运动的升/阻力特性和翼尖涡结构的拖曳水槽实验结果,其目的是研究地形周期性变化对机翼地面效应的影响。实验在拖曳水槽底部铺设正弦曲面地板,当机翼掠过地面时,由天平测量机翼载荷,同时采用时间分辨PI... 详细信息

该文介绍了机翼在正弦曲面地形上方运动的升/阻力特性和翼尖涡结构的拖曳水槽实验结果,其目的是研究地形周期性变化对机翼地面效应的影响。实验在拖曳水槽底部铺设正弦曲面地板,当机翼掠过地面时,由天平测量机翼载荷,同时采用时间分辨PIV(TR-PIV)系统测量翼尖涡速度分布及其时间演化过程,并且与相应实验条件下水平地面附近的地效翼的数据进行了对比,以分析曲面对机翼升/阻力、流场结构及其相位特性受地形影响的规律和特点。实验机翼模型采用NACA4412翼型,机翼弦长C=100 mm,雷诺数范围为2.0×105~3.0×105。与水平表面的地面效应相比,曲面地形对机翼受到的升/阻力产生了额外的周期性扰动,随着机翼远离地面该扰动减弱,相位特性表明当机翼前缘到达曲面地形波峰上方时升力也达到最大值;机翼飞行高度较低时曲面地形使翼尖涡提前发生耗散并产生明显的展向位移,同时不同波浪相位处产生的翼尖涡结构及强度不同,波峰处翼尖涡强度最弱。在较大攻角下周期性曲面引起的地面效应具有更高的增升减阻效率。

关键词：正弦曲面地形地面效应翼尖涡升/阻力拖曳水槽

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地面效应作用下翼尖涡特性的PIV实验研究

空气动力学学报 2015年第3期33卷 367-374 405,405页

作者：章旷代钦上海大学上海市应用数学和力学研究所上海200072 上海市力学在能源工程中的应用重点实验室上海200072

完成了NACA23012机翼地面效应条件下翼尖涡结构及升阻力特性实验。实验在拖曳水槽中模拟机翼的飞行状态,获得了在多种飞行高度、0°攻角时机翼在水平地面和正弦波浪地面附近的升/阻力、翼尖涡流场的变化规律,对比分析了水平地面和波浪... 详细信息

完成了NACA23012机翼地面效应条件下翼尖涡结构及升阻力特性实验。实验在拖曳水槽中模拟机翼的飞行状态,获得了在多种飞行高度、0°攻角时机翼在水平地面和正弦波浪地面附近的升/阻力、翼尖涡流场的变化规律,对比分析了水平地面和波浪地面附近翼尖涡速度、涡量分布的区别及其可能对机翼升/阻力造成的影响。实验结果表明:即使在正弦波浪地面附近,随着机翼逐渐靠近地面,升力逐渐减小至负升力,翼尖涡的强度亦发生相应变化;尤其是在小间隙比、负升力情况下,翼尖涡的旋转方向产生了改变;流场结构不仅受机翼距地面高度影响,也随着波浪地面与机翼瞬时所处位置构成的相对相位关系的不同而变化,并且涡量沿波浪地面运动的变化呈现周期性,但变化规律并不符合正弦周期,主要原因在于波浪地形与下翼面所构成的流道形状及狭窄程度的周期性变化对翼尖涡流场结构的发展和演化产生不同程度的抑制。

关键词：地面效应翼尖涡 PIV 波浪地面拖曳水槽实验研究

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静水拖曳法电磁流速仪校准方法

计量学报 2021年第12期42卷 1604-1610页

作者：郭泽宇刘源胡鹤鸣谢代梁中国计量大学浙江杭州310018 中国计量科学研究院北京100029

利用搭建的高精度静水拖曳法流速标准装置,对JFE公司ACM3-RS电磁流速仪的流速测量能力进行了实验研究。考察了该流速仪的零点特性,以拖车车速为标准测试了不同速度下流速仪的示值误差,并分析了不同入水深度对测量结果的影响。实验结果表... 详细信息

利用搭建的高精度静水拖曳法流速标准装置,对JFE公司ACM3-RS电磁流速仪的流速测量能力进行了实验研究。考察了该流速仪的零点特性,以拖车车速为标准测试了不同速度下流速仪的示值误差,并分析了不同入水深度对测量结果的影响。实验结果表明,流速低于1600 mm/s时该流速仪具有良好的线性和重复性,示值误差能够优于2%或5 m/s,在流速更高时需重新标定;该流速仪存在明显的零点漂移现象,实际应用中需及时修正;淹没深度对流速仪测量结果有明显影响,建议应用前考虑实际淹没深度进行校准。

关键词：计量学电磁流速仪水流速拖曳水槽校准

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六片式拖网性能的研究

水产学报 1995年第1期19卷 43-51页

作者：崔建章上海水产大学

利用１／７比例的网具模型，在拖曳水槽中对六片式拖网进行水槽试验。得出网口高度公式为：Ｈ—０．１２１ＣＶ－０．８１１。网具阻力公式为：同时得出力纲上装配浮子能提高网口高度３．６％．上中纲与上纲长度之比不能大于０．１４０... 详细信息

利用１／７比例的网具模型，在拖曳水槽中对六片式拖网进行水槽试验。得出网口高度公式为：Ｈ—０．１２１ＣＶ－０．８１１。网具阻力公式为：同时得出力纲上装配浮子能提高网口高度３．６％．上中纲与上纲长度之比不能大于０．１４０，上边纲长度可大于相对应的力纲３．３％等设计网具数据。

关键词：六片式拖网模型试验拖曳水槽

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基于微纳气泡示踪的拖曳法ADCP流速测试

水文 2021年第2期41卷 63-68页

作者：韩继伟邵军符伟杰赵士伟毛春雷房照娟水利部南京水利水文自动化研究所江苏南京210012 水利部水文水资源监控工程技术研究中心江苏南京210012 32217部队山东烟台264000 江苏省水文水资源勘测局泰州分局江苏泰州225300

声学多普勒剖面流速仪(ADCP)设备在水文领域保有量大、应用广,但如何对其进行量值溯源,确保现场测量数据准确可靠是用户非常关注的问题。分析ADCP的测试现状,阐述ADCP的6个测试参数,分析出流速测试是核心;利用微纳气泡作为示踪粒子,尝... 详细信息

声学多普勒剖面流速仪(ADCP)设备在水文领域保有量大、应用广,但如何对其进行量值溯源,确保现场测量数据准确可靠是用户非常关注的问题。分析ADCP的测试现状,阐述ADCP的6个测试参数,分析出流速测试是核心;利用微纳气泡作为示踪粒子,尝试解决静止水体无反射粒子的问题,为ADCP流速测试提供支撑;以TRDI的WHR600-1型ADCP为例,说明ADCP流速测试过程和试验数据处理方法。得出微纳米气泡是ADCP拖曳水槽水跟踪测试较好的示踪物质,进而实现ADCP水跟踪流速测试。为拖曳水槽ADCP测试改造建设提供技术思路,并给出实验室测试建议。

关键词： ADCP坐标系拖曳水槽水跟踪微纳米气泡测试