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在试验模型或天然河流中原位实时测量卵石运动的装置: 本发明涉及一种在试验模型或天然河流中原位实时测量卵石运动的装置，属于水利量测的技术领域。该装置包括测架、安装在测架上的仪器仓、两个摄像机仓，安装在该仪器仓内的供电模块，以及分别与供电模块相连的陀螺仪、超声水深仪、LED灯...; 王兴奎陈启刚苗蔚钟强李丹勋; 文献传递

泥沙起动概率的高速摄影测量方法被引量：8: 2015年; 为了通过实验测量泥沙起动概率,基于封闭槽道内开展的泥沙起动实验,系统论述了基于高速摄影的起动概率测量方法所涉及的起动概率定义、相机采样频率、图像处理方法、起动比例与运动比例的关系等关键问题。根据泥沙在水流紊动猝发作用下起动的物理机制,定义实测起动概率为单个紊动猝发周期内,从一定面积床面上冲刷外移的泥沙比例。根据推移质运动概念模型,提出高速图片拍摄间隔应小于推移质运动的中间时间尺度,以捕获泥沙的每一次起动。在高速图像处理时,通过连续两帧图片之间的灰度差实现运动比例的无偏差提取。进一步分析表明,运动泥沙可处于起动、止动或滑翔状态,运动比例等于起动比例、止动比例和滑翔比例之和,起动比例与运动比例之比等于两张图片之间的时间间隔除以推移质运动的中间时间尺度。基于上述关键技术,将高速摄影测量方法用于泥沙起动概率的测量,结果表明,临界起动水流条件时,床沙处于少量起动现象,对应的临界起动概率与窦国仁所推导的2.28%接近。; 苗蔚陈启刚李丹勋钟强; 关键词：泥沙起动概率高速摄影图像处理采样频率

Reynolds数对方腔流谱结构的影响被引量：3: 2014年; 为了研究方腔流场的谱结构及Reynolds数对谱结构的影响,利用粒子图像测速技术(PIV)得到不同Reynolds数下方腔中垂面的二维流速场的时间序列,并对速度场进行能谱及本征正交分解(POD)分析。研究结果表明:方腔流场的能谱高值区主要集中在低频段,随着频率的增大能谱值不断减小。Reynolds数的增大,导致优势频率不断增大,能量由低频向高频转移,白噪声的能量不断增加,能谱可分辨范围不断减小。由POD分解可知,瞬时流场的能量基本集中在一阶模态,而脉动流场的能量在各阶模态分布较为均匀。随着Reynolds数的增大,一阶模态的含能比例递减,各阶模态投影系数的能谱逐渐变为白噪声,反映出方腔流场的无序性增加,能量逐渐从大尺度结构(低阶模态)向小尺度结构(高阶模态)传递。来流层流与紊流的POD分解模态投影系数的能谱具有不同的分布规律,层流能谱始终存在优势频率,而紊流能谱基本为白噪声。; 陈槐陈启刚苗蔚李丹勋; 关键词：水动力学方腔流 REYNOLDS数

在试验模型或天然河流中原位实时测量卵石运动的装置: 本发明涉及一种在试验模型或天然河流中原位实时测量卵石运动的装置，属于水利量测的技术领域。该装置包括测架、安装在测架上的仪器仓、两个摄像机仓，安装在该仪器仓内的供电模块，以及分别与供电模块相连的陀螺仪、超声水深仪、LED灯...; 王兴奎陈启刚苗蔚钟强李丹勋

水沙同步测量系统及关键技术: 泥沙与水流的关系是泥沙运动力学中的经典及难点问题.本文搭建了明渠水槽水沙同步测量系统,利用同步器关联两台高速相机,实现了对水沙的同步不同区域的测量.提出了双相机测量的采样频率设置以及处理不同测量区域的方法,前者使用同步器...; 苗蔚段炎冲白若男李丹勋; 关键词：水沙运动同步测量采样频率

两种推移质输沙率测量方法对比研究: 推移质输沙率是泥沙运动力学中研究的一个重要物理量.本文集成图像测量技术与槽尾电子天平接沙两种输沙率测量方法,开展了低强度水流条件下的平衡输沙试验,对比了两种方式得到的输沙率数据,分析了两种方法差异的原因.; 徐元苗蔚何智博朱德军李丹勋; 关键词：推移质输沙率图像测量电子天平

高分辨率粒子示踪测速技术在光滑明渠紊流黏性底层测量中的应用被引量：8: 2014年; 在光滑明渠紊动水流的研究中,黏性底层具有重要的作用,壁面剪切应力与涡量均源于此流区。由于充分发展明渠紊流的黏性底层的物理尺度在0.1 mm量级,常规方法难以实际测量该区内的速度分布。本文构建了测量黏性底层的高分辨率HR-PTV与测量全流区的普通PIV的耦合测量系统,对光滑明渠紊流黏性底层的流动特性进行了研究。HR-PTV系统采用阈值递增法、灰度截断、椭圆度与充实度指标等方法进行图像处理得到清晰的粒子图像;使用匹配几率法对粒子坐标进行匹配,计算粒子速度。得到了明渠紊流黏性底层(0.3 mm以内)的平均流速、紊动强度、偏态系数和峰度系数的垂线分布。从拟合的平均流速分布得出摩阻流速u*,结果与牛顿流体本构方程一致;黏性底层与全流区的时均流速、紊动强度和雷诺应力均能用拟合所得的u*合理无量纲化,并能光滑连接,表明由此得出的u*适用于全流区。将明渠紊流的各种分布与封闭槽道流DNS数据进行对比,验证了HR-PTV在黏性底层所得各阶速度矩的准确性。; 钟强王兴奎苗蔚李丹勋; 关键词：流速分布峰度

有压槽道流中图像处理参数对推移质运动测量结果的影响被引量：2: 2017年; 推移质运动具有间歇性和波动性,在应用高速摄影方法进行测量时,有关参数会直接影响测量结果。在封闭槽道中进行了试验研究,定量分析了样本容量、采样历时、采样区域及相邻2帧图片之间的时间间隔(采样间隔)等参数对推移质运动测量值的影响,包括运动比例、运动速度以及单宽输沙率。结果表明,参数选择对测量结果影响很大,需要根据实验条件合理选取参数:在本研究的实验条件下,当样本容量不小于5000、采样历时不小于100s及采样面积不小于400倍粒径的平方时,统计平均结果才能收敛;同时,随采样间隔的增大,运动速度与单宽输沙率减小,而运动比例增大。研究结果可供图像处理法观测推移质运动参考。; 苗蔚曹列凯陈启刚李丹勋; 关键词：推移质运动高速摄影采样间隔

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苗蔚