基于CCD空间滤波器的纳米流体平均速度测量方法.pdfVIP

学兔兔 第36卷 第 11期 仪 器 仪 表 学 报 V01．36No．11 2015年 11月 ChineseJournalofScientificInstrument NOV．2015 基于 CCD空间滤波器的纳米流体平均速度测量方法术 王 伟 ，林介东 ，钟万里 ，何陆灿 ，许传龙 ，丁 辉 (1．广东电网有限责任公司电力科学研究院 广州 510080；2．东南大学能源与环境学院 南京 210096) 摘 要：纳米流体作为一种新型的传热介质 ，其导热系数要比基液高很多，至今对其导热机理的研究仍是该领域的研究热点之 一 。 纳米颗粒运动状态 ，对于研究纳米流体的导热机理具有重要的意义。从理论上分析了纳米流体激光散斑的形成机理，结合 空间滤波速度测量原理，提出了一种基于面阵CCD空间滤波的流体速度测量新方法 ，通过对散斑图像进行隔行采样、频谱分析 和频谱图趋势项提取，获得信号尖峰频率 ，即可计算出纳米流体速度。最后，搭建了实验装置 ，对测量方法进行了实验验证。结 果表明：相对误差优于6．5％，验证了该方法的可行性。 关键词：纳米流体 ；激光散斑；空间滤波；速度测量；CCD传感器 中图分类号：TH39 TP391 文献标识码：A 国家标准学科分类代码：510．80 Spatialfilteringmethodfornanofluidvelocitymeasurement basedon theareaCCD WangWei，LinJiedong，ZhongWanli，HeLucan ，XuChuanlong，DingHui (J．ElectricPowerResearchInstituteofGuangdongPowerGridCo．，Ltd．，Guangzhou510080，China； 2．SchoolofEnergyandEnvironment，SoutheastUniversity，Na ng210096，China) Abstract：Nanofluids，asanewmedium ofheattransfer，havemuchhig【herthermalconductivitythanthebasefluids．Sofarresearchon themechanism ofitsheatconductionisstilloneofthehotspots．Inaddition，themotionstateofnanoparticlesisofgreatsignificanceto studythethermalconductionmechanism ofnanofluids．Combinedwiththemeasurementprincipleofspatial filtering，themechanism of nanofluid’Slaserspeckleistheoreticallyanalyzed，andanew methodformeasuringthefluidvelocitybasedonthespatialfilteringeffectof anareaCCD ispresented．Nanofluidvelocitycanbecalculatedbymeasuringtherfequencycorrespondingtothepeakofthespecturm of thesignal from interlacedsamplingofthespeckleimages．Finally，anexperimental gissetuptoverifythemethod．Theresultsshowthat therelativeerrorisbetterthna 6．5％ ．andthefeasibilityoftheproposedmethodisverified． Keywords：Nano—fluids；lasers