随着微流动器件应用领域的发展,包括在生命科学,微流控芯片和微加工制造等相关领域,流体器件内部的流体力学特性成为了重要的研究内容。微尺度下由于雷诺数低表面力作用相对增强,流动行为与宏观尺度有很大不同。显微粒子图像测速技术(Micro-scale particle image velocimetry,Micro-PIV)是一种整场,瞬态,定量的微尺度速度场测量方法,已达到相当高的分辨率,成为重要的微流动研究手段之一,引起了广泛的研究关注.
粒子图像计算方法是显微粒子图像测速技术中重要的研究内容,图像计算精度是决定流体测速结果不确定度的重要因素。在分析单幅双曝光自相关算法和单幅单曝光互相关算法的基础上,将统计互相关算法和平均算法相结合,提出平均统计互相关算法。在不同诊断窗口大小下对粒子图像的计算结果显示,统计互相关算法的精度高于其他两种相关算法。分析了诊断窗口大小对计算精度的影响,给出计算参数的选择方法,并给出利用平均统计互相关算法计算微沟道中粒子图像的结果。
Micro-PIV目前已达到相当高的分辨率(0.1μm),成为一种重要的微流动研究手段,引起广泛的研究关注，在近壁面流动,电渗流,微混合,生物流体,微液滴与气泡等研究中取得了长足的进展。
