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《现代流体测试技术》第三章流动显示技术刘宝杰，于贤君2015/6/15通过直观的影像可以看到什么？简单的物理现象可以揭示复杂的科学问题这些短片显示了气流的流动状态，都属于流动显示的范畴将看不见或者看不清的流动现象观测记录下来的方法就是流动显示。
要将复杂的流动现象显示出来，往往需要人为的创造条件，这就会形成不同的流动显示技术。
人们如何从“天圆地方”的认识转变到“地球是圆的”？人们的认识如何从“地心说”转变到“日心说”？人们从对各种物理现象的认识总是从最基本的感性层次开始，然后随着认识的加深而加以修正。
为什么要学习流动显示技术？•湍流的发现（O. Reynolds，1883）•激波的发现（E. Mach，1888）•附面层的发现（L. Prandtl，1904）•涡街（V. Karman，1919）•脱体涡流型（20世纪60年代）•湍流拟序结构/相干结构（S. J. Kline，1967）•大迎角分离流型（20世纪80年代）流体力学发展中的任何一次学术上的重大突破，及其应用于工程实际，几乎都是从对流动现象的观察开始的。
为什么要学习流动显示技术？⏹Da. Vinci（达. 芬奇，1452-1519）与流动显示湍流⏹Da. Vinci（达. 芬奇，1452-1519）与流动显示钝体绕流⏹O. Reynolds（雷诺，1842-1912）与流动显示Different Flow Phenomena in Tube流动显示技术的发展历史⏹Ernst Mach（马赫，1838-1916）与流动显示全尺寸风洞中车辆周围的烟线现代科学努力构造的世界图像不是来自推测，而是尽可能地来自事实，并依靠观察加以证实。
——马赫·E⏹L. Prandtl（普朗特，1875-1953）与流动显示Boundary Layer⏹S. J. Kline平板湍流附面层拟序结构的发现（Kline，1967）流动显示技术的发展历史达·芬奇雷诺马赫、普朗特Kline 被动记录（记录）主动观测（显示并记录）客观创造（创造环境，显示并记录）科学分析（有针对性地深入分析研究）科学技术发展的历史展示了人们对科学问题逐步认识的过程，也是我们研究问题最为合适的思考途径。
初识流动显示技术一、定义及研究意义在我们学习的流体力学问题中，所接触到的流体介质往往是纯色的，而且大多数是无色、透明、不会发光的物质，比如：水、空气等，人类无法通过肉眼来直接观察它们的运动状态。
而在流体力学中，我们知道流线是一个非常重要的研究对象。
为了能够更好的观察到流体的运动状态，尤其是流体绕过静止或者振动物体时的运动状态，就需要采用一些有效的方式来使得流体的运动成为可见，这种显示技术就叫做流动显示技术。
流体力学这门学科是与我们的日常生活息息相关的，在气象学分析、水利建设、内河航道及港口建设、轨道交通和航空航天等领域，都需要利用流动显示技术参与研究。
推动这一技术前进一大步比较有名的例子是Ludwig Prandtl在1904年进行的水洞实验。
他设计并利用水洞通过流动显示技术来研究在非定常流中机翼及其他物体其后流体的分离运动。
传统的流动显示技术传统的显示技术按照性质可分为：壁面示踪法、羽丝法、直接注入法、化学反应法、电控制法和光学法，这些方法适用于不同的速度范围和不同的流体介质。
近些年由于相机技术、激光技术、计算机技术及图像后处理技术等巨大的进步，促进了新一代的流动显示技术的出现和发展，其中粒子图像测速技术、激光诱发巧光技术和层析技术为代表。
它们同时能够对流体进行定性显示和定量测量，促进了对复杂流动的研究分析。
在国防武器研究中，流动显示技术应用广泛。
在军用飞机的设计过程中，设计人员往往需要观察飞行器周围气体的流动形态和规律，我们可以在风洞中利用直接注入法法将飞机蒙皮表面的流场显示出来。
而与我们熟悉的许多自然现象也可以用流体力学的知识分析。
大家都知道高尔夫球的表面不是光滑的，而是有许多小坑。
这就是研究人员利用流动显示技术发现了球体绕流的湍流转捩及分离流现象，为了使高尔夫球飞得更远，研究人员在其表面添加了一些小坑，使湍流边界层不易发生流动分离现象，减小了飞行阻力。
二、基本原理1.PIV技术的基本原理PIV法是在流场中布撒示踪粒子，使用脉冲激光片光源照亮所测流场区域，通过连续两次或多次曝光，粒子的图像被记录在底片或CCD相机，采用光学杨氏条纹法、自相关法或互相关法，处理PIV底片或CCD记录的图像，计算出流场中各点的流速矢量，并计算出其他运动参量( 包括流场速度矢量图、速度分量图、流线图等) 。
初识流动显示技术一、定义及研究意义在我们学习的流体力学问题中，所接触到的流体介质往往是纯色的，而且大多数是无色、透明、不会发光的物质，比如：水、空气等，人类无法通过肉眼来直接观察它们的运动状态。
而在流体力学中，我们知道流线是一个非常重要的研究对象。
为了能够更好的观察到流体的运动状态，尤其是流体绕过静止或者振动物体时的运动状态，就需要采用一些有效的方式来使得流体的运动成为可见，这种显示技术就叫做流动显示技术。
流体力学这门学科是与我们的日常生活息息相关的，在气象学分析、水利建设、内河航道及港口建设、轨道交通和航空航天等领域，都需要利用流动显示技术参与研究。
推动这一技术前进一大步比较有名的例子是Ludwig Prandtl在1904年进行的水洞实验。
他设计并利用水洞通过流动显示技术来研究在非定常流中机翼及其他物体其后流体的分离运动。
传统的流动显示技术传统的显示技术按照性质可分为：壁面示踪法、羽丝法、直接注入法、化学反应法、电控制法和光学法，这些方法适用于不同的速度范围和不同的流体介质。
近些年由于相机技术、激光技术、计算机技术及图像后处理技术等巨大的进步，促进了新一代的流动显示技术的出现和发展，其中粒子图像测速技术、激光诱发巧光技术和层析技术为代表。
它们同时能够对流体进行定性显示和定量测量，促进了对复杂流动的研究分析。
在国防武器研究中，流动显示技术应用广泛。
在军用飞机的设计过程中，设计人员往往需要观察飞行器周围气体的流动形态和规律，我们可以在风洞中利用直接注入法法将飞机蒙皮表面的流场显示出来。
而与我们熟悉的许多自然现象也可以用流体力学的知识分析。
大家都知道高尔夫球的表面不是光滑的，而是有许多小坑。
这就是研究人员利用流动显示技术发现了球体绕流的湍流转捩及分离流现象，为了使高尔夫球飞得更远，研究人员在其表面添加了一些小坑，使湍流边界层不易发生流动分离现象，减小了飞行阻力。
二、基本原理1.PIV技术的基本原理PIV法是在流场中布撒示踪粒子，使用脉冲激光片光源照亮所测流场区域，通过连续两次或多次曝光，粒子的图像被记录在底片或CCD相机，采用光学杨氏条纹法、自相关法或互相关法，处理PIV底片或CCD记录的图像，计算出流场中各点的流速矢量，并计算出其他运动参量( 包括流场速度矢量图、速度分量图、流线图等) 。
