本對比測試實(shí)驗(yàn)于2013年6月25日在南京水科院鐵心橋?qū)嶒?yàn)基地高速水流實(shí)驗(yàn)室濃度水槽中進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)中采用了由挪威Nortek公司出產(chǎn)的ADV和由南京昊控軟件技術(shù)有限公司出產(chǎn)的PUWPIV-1110A型便攜式水下粒子圖像測速儀進(jìn)行對比實(shí)驗(yàn)。PUWPIV-1110A型粒子圖像測速儀的照相組件浸沒于水槽之中，照相組件窗口與水槽流動(dòng)方向平行。激光組件放置于水槽下方。發(fā)射的激光從水槽的有機(jī)玻璃底部透射至水中。激光平面與底面垂直，與平均流動(dòng)方向平行。照相組件窗口距梯形水槽底角為71厘米，距激光平面25厘米。ADV被布置于PIV激光面的后方5厘米處，因而其測量點(diǎn)位于激光平面之內(nèi)，ADV的采樣頻率為20Hz。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場截面示意圖

通過對獲取數(shù)據(jù)的處理，我們得到瞬時(shí)流場和平均流速剖面，并觀測到該流動(dòng)中的湍動(dòng)渦結(jié)構(gòu)。瞬時(shí)流場是斷面各點(diǎn)流速減去斷面平均流速的結(jié)果，由于斷面平均流速并不是時(shí)均流速，所以此流速和脈動(dòng)流速有所不同。

瞬時(shí)流場與平均流速剖面圖

實(shí)驗(yàn)比對結(jié)果如下：

1.ADV探頭位于距底部高程約9 厘米處。平均流速約9厘米／秒，結(jié)果如下圖（左）所示。

2.ADV探頭位于距底部高程約6 厘米處。平均流速約5厘米／秒，結(jié)果如下圖（右）所示。

PUWPIV與ADV的對比測試結(jié)果

通過與標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室測流儀器（ADV）的對比，證明了PUWPIV達(dá)到了較高的測量準(zhǔn)確度。與ADV相比，PIV有如下主要優(yōu)勢：

1.  PUWPIV可測二維流速在二維平面上的瞬時(shí)分布，因而可方便的測量流動(dòng)統(tǒng)計(jì)量的剖面結(jié)構(gòu)，而ADV只能測量一點(diǎn)的瞬時(shí)速度

2.  PUWPIV測量的空間分辨率可靈活調(diào)節(jié)，可高于ADV的空間分辨率

3.  PUWPIV可利用高分辨率的特性直接估算湍流的能量耗散，而不需應(yīng)用速度能量譜慣性區(qū)的假設(shè)來估算。事實(shí)上在較低流速工況下，此能量譜慣性區(qū)可能不存在，或誤差較大

4.  PUWPIV可利用k-e模型通過對湍動(dòng)能及耗散率的同時(shí)測量估算出渦粘滯／混合系數(shù)，而ADV往往無法得到此信息

5.  PUWPIV在測量時(shí)可布置在流體中，這給實(shí)驗(yàn)室測量和野外測量提供了更廣泛的應(yīng)用前景