清华大学学报(自然科学版)

作者：杨慎林, 赵磊, 王赫卿, 李满厚

单位：1. 合肥工业大学 土木与水利工程学院, 合肥 230009,2. 安徽省氢安全国际联合研究中心, 合肥 230009

关键词：光流算法,火焰羽流测速,纹影,粒子图像测速(PIV)

基金：国家重点研发计划项目(2023YFC3107100),国家自然科学基金项目(52206139),国家自然科学基金项目(52476111),国家自然科学基金项目(52176103),中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(JZ2024HGTG0303)

在火焰羽流速度测量上, 传统的测量方法依托Pitot管、感烟探针、热线风速仪等流场侵入式测量手段, 难以呈现整个羽流在时间和空间上的未受干扰的流动状态。为了观测到火焰羽流, 该文借助纹影对火焰羽流进行可视化。结合Navier-Stokes动量方程, 提出了一种适用于流场的优化光流测速算法。该算法在火焰羽流纹影图像上的测试结果比基本光流算法展现出更加平滑的光流场和更加均匀的涡度场, 在求解的过程中前几次迭代收敛速度更快, 最终获得的光流场精度更高。在火焰羽流测速实验中, 相比于基本光流算法, 该算法展现出更强的鲁棒性, 计算结果更接近Heskestad预测模型, 对火焰羽流速度的测量更加稳定和准确。

来源：2025年第6期

《清华大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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