房水流动粒子图像测速测试中跟随性示踪粒子选择的实验研究

摘要

目的 在房水流动粒子图像测速(particle image velocimetry,PIV)测试中,选择最佳跟随性示踪粒子是展示真实流场的必要前提.本文探讨眼球房水慢流PIV测试中不同粒子的跟随性并选择最佳显影效果的示踪粒子.方法 依据几何相似性原理,设计并加工5倍于真实人眼大小的眼球模型;分别选择10μm空心玻璃珠,以及1μm、3μm、7μm和20～50μm粒径荧光粒子作为示踪粒子,运用PIV系统在眼球模型上进行流场测试,比较粒子的空间分布规律探讨粒子跟随性问题,确定可用于房水流场测试的最佳示踪粒子.结果 荧光粒子的粒径越大,沉淀的速度越快,则沉淀量越多.1μm的荧光粒子跟随性好,但显影效果不佳.3μm荧光粒子随着测量时间的增加,沉淀最不明显,跟随性和显影效果最佳.结论 示踪粒子直径对其在眼球房水流动中的跟随性和显影效果具有显著影响.基于当前的PIV设备,3μm荧光粒子是房水流场测试最佳的示踪粒子.本研究可为采用PIV技术进行体外房水流场测量提供一定的实验基础.