两相流动广泛存在于化工、电力、冶金、能源及环境等工程领域中,因其具有复杂的结构特性和随机性,故很难全面准确地描述两相流体的运动状况,一般采用模型分析与实验研究相结合的方法对其进行研究。在过去的实验研究中,热线热膜流速计(HWFA)在湍流流动测量的研究中发挥了重要作用,但存在干扰流场的缺点;断层成像技术虽是无干扰测量,但空间分辨率偏低,再现算法复杂,测量所需时间较长;激光多普勒测速仪(LDV)和相位多普勒测速仪(PDA)只能提供两相流中单点的信息以及时间平均意义上的流动结构,常会遇到对分散相和连续相信息无法区分的难题;PIV技术作为一种先进的全流场、瞬态、无接触测量技术,能同时提供每一相瞬时的、全场的流速数据,容易将测得的数据和控制相间动力学特性的物理机理联系起来,运用流体运动方程求解压力场、涡量场等物理信息。因此,采用 PIV 技术进一步研究两相流动特性不但具有一定的学术价值,而且具有实际工程意义。
PIV 技术是充分利用了光学技术、图像分析技术 和现代计算机技术的研究成果而成长起来的最新流动测试手段,在能进行相分离的两相流动中,都可以采用 PIV 技术来分析其运动规律。