講座主題：基于光學(xué)干涉技術(shù)的非接觸流體診斷手段在多相流測(cè)量中的應(yīng)用
Application of Interference-based Non-invasive Techniques on Multiphase Flow Diagnostics
主講人：陳軍
工作單位：普度大學(xué)(美國(guó))
活動(dòng)時(shí)間：2021年4月26日 19:00
講座地點(diǎn)：機(jī)電學(xué)院218（騰訊會(huì)議457912061）
主辦單位：煙臺(tái)大學(xué)機(jī)電汽車工程學(xué)院
內(nèi)容摘要：
Our research in the experimental and applied fluid dynamics Laboratory at Purdue University will be briefly reviewed first. The recent effort on developing non-invasive field measurement as a flow diagnostics tool for studying multiphase flow will be introduced in detail. Quantitative application of digital in-line holography (DIH) is applied to record sequential holograms of the breakup of an ethanol droplet in an aerodynamic flow field. Various stages of the breakup process are recorded, including deformation, bag growth, bag breakup, and rim breakup. A recently proposed hybrid method is applied to extract the three-dimensional (3D) location and size of secondary droplets as well as the 3D morphology of the rim. Particle matching between sequential frames is used to determine the velocity. Coincidence with the results obtained from phase Doppler anemometry (PDA) measurement demonstrates the accuracy of measurement by DIH and the hybrid method. This tool contributes to characterize the complex multiphase structures and develop accurate models to describe the underlying physics, which represents a key challenge for high-fidelity CFD-based design tools. Also presented is a novel technique for measuring the thickness distribution of a dynamic liquid sheet spanned by two impinging jets and a study of the dynamic process when a liquid drop impacts a liquid film.
本報(bào)告將首先簡(jiǎn)要回顧近年來(lái)非接觸場(chǎng)測(cè)量方法作為多相流診斷工具的研究進(jìn)展，并介紹應(yīng)用數(shù)字全息技術(shù)對(duì)液滴在氣流中的破碎過(guò)程進(jìn)行的定量記錄。該研究量化記錄了單個(gè)液滴在氣流中破碎的各個(gè)階段，包括液滴變形、袋狀破碎和邊緣結(jié)構(gòu)的發(fā)展，提出了一種改進(jìn)方法來(lái)提取子液滴的三維位置和尺寸以及邊緣的三維形貌，并應(yīng)用粒子匹配來(lái)確定各個(gè)液滴的三位速度，測(cè)量結(jié)果比相位多普勒風(fēng)速測(cè)量結(jié)果驗(yàn)證，證明了該方法的測(cè)量精度。該診斷工具有助于描述復(fù)雜的多相流結(jié)構(gòu)，及研發(fā)精確的數(shù)學(xué)模型來(lái)描述機(jī)理，有助于結(jié)果計(jì)算流體力學(xué)作為設(shè)計(jì)工具使用時(shí)面臨的關(guān)鍵挑戰(zhàn)。此外，本報(bào)告還介紹一種測(cè)量射流對(duì)撞沖擊下動(dòng)態(tài)液膜厚度分布的新技術(shù)和液滴撞擊液膜時(shí)的動(dòng)態(tài)過(guò)程研究。
主講人介紹：
陳軍教授畢業(yè)于北京航空航天大學(xué)，2005年獲美國(guó)Johns Hopkins University (約翰-霍普金斯大學(xué))機(jī)械工程博士學(xué)位。2005年至2008年在Los Alamos National Laboratory (洛斯-阿拉姆斯國(guó)家實(shí)驗(yàn)室)從事博士后研究。自2008年起在美國(guó)普度大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院任教，現(xiàn)負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)流體力學(xué)及應(yīng)用流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)室的科研及教學(xué)工作，一直擔(dān)任普度大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院本科生及研究生基礎(chǔ)流體力學(xué)課程、實(shí)驗(yàn)流體力學(xué)、邊界層理論、湍流理論、工程光學(xué)、及各類機(jī)械工程課程的授課，其研究方向涉及先進(jìn)測(cè)量技術(shù)開(kāi)發(fā)、非定常流體力學(xué)及湍流模型實(shí)驗(yàn)研究、及應(yīng)用流體力學(xué)研究等，其研究成果曾獲頒期刊Measurement Science and Technology的2005優(yōu)秀流體力學(xué)論文獎(jiǎng)（OUTSTANDING FLUID MECHANICS PAPER AWARD）和美國(guó)機(jī)械工程師協(xié)會(huì)2014年度ROBERT T. KNAPP AWARD。2020年晉升為美國(guó)機(jī)械工程師協(xié)會(huì)理事（ASME Fellow）。
