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Simultaneous PIV/PTV velocimetry technique in a turbulent particle-laden flow

机译：湍流含粒子流中的同时PIV / PTV测速技术

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摘要

In a three-dimensional two-phase flow, accessing the velocity fields of the two phases simultaneously is challenging. Nevertheless, information about the local relative motion between the two phases is particularly valuable to quantify the inter-phase interactions. In this article, the dynamics of neutrally buoyant finite-sized particles embedded in a three-dimensional turbulence is investigated using a simultaneous particle image velocimetry (PIV) and particle tracking velocimetry (PTV) measurement technique based on optical discrimination of the two phases prior to image acquisition. The implementation of this dual whole-field velocimetry technique is presented and detailed. With this technique, we were able to measure the instantaneous and local velocity differences between the particles and the underlying fluid. Our results show that, whereas the single-point velocity statistics of the two phases are very similar, the particles often have different local velocity than the velocity of the neighboring fluid. The relative velocity increases with the relative size of the particle to the Kolmogorov scale. In addition, the relative velocity exhibits an intermittent distribution.
机译：在三维两相流中，同时访问两相的速度场非常困难。然而，关于两相之间的局部相对运动的信息对于量化相间相互作用特别有价值。在本文中，使用同时粒子图像测速（PIV）和粒子跟踪测速（PTV）测量技术，基于两相的光学分辨力，研究了嵌入三维湍流中的中性浮力有限尺寸粒子的动力学。图像采集。提出并详细介绍了这种双重全场测速技术的实现。通过这种技术，我们能够测量颗粒与基础流体之间的瞬时和局部速度差异。我们的结果表明，尽管两相的单点速度统计数据非常相似，但粒子的局部速度通常与相邻流体的速度不同。相对速度随颗粒相对于Kolmogorov尺度的相对大小而增加。另外，相对速度表现出间歇的分布。

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  • 来源
    《Journal of visualization》 |2017年第2期|289-304|共16页
  • 作者

    M. Elhimer; O. Praud; M. Marchal; S. Cazin; R. Bazile;

  • 作者单位

    Institut de Mécanique des Fluides de Toulouse, University of Toulouse, INPT, CNRS, IMFT, Allée Camille Soula, 31400 Toulouse, France;

    Institut de Mécanique des Fluides de Toulouse, University of Toulouse, INPT, CNRS, IMFT, Allée Camille Soula, 31400 Toulouse, France;

    Institut de Mécanique des Fluides de Toulouse, University of Toulouse, INPT, CNRS, IMFT, Allée Camille Soula, 31400 Toulouse, France;

    Institut de Mécanique des Fluides de Toulouse, University of Toulouse, INPT, CNRS, IMFT, Allée Camille Soula, 31400 Toulouse, France;

    Institut de Mécanique des Fluides de Toulouse, University of Toulouse, INPT, CNRS, IMFT, Allée Camille Soula, 31400 Toulouse, France;

  • 收录信息
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
  • 中图分类
  • 关键词

    Particle-laden flow; Optical discrimination; Towad grid turbulence; Particle image velocimetry; Particle tracking velocimetry;

    机译：颗粒流光学辨别;拖曳网格湍流;粒子图像测速;粒子追踪测速;

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