實驗室配備了最先進的研究設備,包括水洞,雷射,雙快門相機,力測量系統和流場可視化系統

水洞

本實驗室之水平水洞為瑞領股份有限公司所客制訂做。試驗區範圍為450(W) × 500(H) × 2000(L) mm,有效高度為45 cm。工作流體流速範圍為 0.05~0.6 m/s,由變頻器與槳葉組成的驅動裝置提供動力,測試段體積流率最高可達 0.135 m3/s。全設施淨重 3500 kg,含水總重為 11500 kg。實驗應用方面,主要將水洞應用於三維串聯撲翼實驗,及渦漩誘發振動實驗。

客製化 PIV系統

該系統由雙腔Nd:YAG脈衝雷射系統和雙快門相機組成。雷射和相機由LabVIEW程式控制的National Instrument Digital Output card同步。

NdYAG雙腔脈衝雷射和導引臂

雙腔脈衝PIV雷射系統:

NANO L 200-15 PIV雷射系統由Litron製造。它是Nd:YAG雙腔脈衝雷射系統,輸出雷射為綠色(波長532 nm),最大脈衝能量為200mJ,脈衝重複頻率為15Hz,工作溫度為5至35℃。此外,它需要一個220V至250V AC 的50 / 60Hz隔離電源。

導引臂:

雷射束導臂型號為ARM18。長度為1800 mm。15 mm的透明孔徑和532 nm的防反射塗層鏡。有四個接頭,每一個接頭提供一個旋轉方向。

該設備易於設置和對準,高機械穩定性,雷射和實驗之間的安全光束控制以及光片的360°定向和定位。

雙快門相機

相機型號為Imperx CLM -B3340M此相機為800萬像素的雙快門CCD相機,這對於PIV系統非常重要。因為兩次雷射發射之間的時間間隔短暫,只有雙快門相機才能在短時間間隔內拍攝兩張照片。
 
解析度3312 x 2488
單色調色板由電子快門軟體控制
雙幀模式最小幀間時間間隔 ≤ 300 ns
幀速率21fps (在雙幀模式下為10.6 fps)

相機上安裝的鏡頭是NIKKOR 105 mm f / 2D。焦距固定為105 mm,光圈為明亮的f / 2,重量為640 g,濾鏡直徑為72 mm。鏡頭清晰,圖像失真小。

/力矩感測器

型號為ATI Nano 25 IP68。為六軸感測器可以用來測量流體的力和力矩。它可以浸入水中達4 m的深度。

x 和 y 軸的最大載荷為125 N,z 軸的最大載荷為500 N。對於力矩負載,x 和 y 軸的最大負載為3 N×m,z 軸的最大負載為3 N×m。x 和 y 軸載荷的解析度為1/48 N,z 軸則為1/16 N,對於力矩的解析度,x 和 y 軸為1/1320 N×m,z 軸為1/2640 N×m

感測器的直徑為28 mm,重量為0.136 kg,高度為27.5 mm。