南京大学 地球物理流体力学学生实验室

Student Geophysical Fluid Dynamics Lab

 

 

自主研发的实验仪器

 

》大型旋转水槽-2013 》层结背景对流水槽-2015

水槽直径1.1m,高0.2m,配备220v供电系统和wifi摄像机,3台1kW 538nm红色片激光器。主要用于大尺度大气海洋运动的实验模拟。》傅科摆视频 》地形激发的波动和涡旋

边长0.18m高0.15m的有机玻璃盒,下部为加热板。6支Pt100温度传感器垂直布设,用于测量温度廓线。制作层结时,使用蜂窝状发泡板缓慢将热水倒在冷水上。

 


》波浪水槽-2018

水槽长2.4m,宽约0.12m, 高0.5m,底部有斜坡地形,一端设有造波机(步进电机驱动皮带道轨,挂在六面体空心有机玻璃块)。可制造近似简谐波。波动沿斜坡传播,水深减小,振幅增大直至破碎。在水面置一瓶盖,可观察Stokes drift:有限振幅波对物质的输送作用。底部有若干入/出水口,可制作层结。

》全景照 》Stokes drift视频


》中型层结水槽-2018

水槽长1m,底部有三个水口:中间一个,两端各一个。两端的水口用于注水(制作层结),上有挡板以保证水流水平摊开而不造成垂直混合。盐水层结采用双杠法制作。中间水口无挡板,连接流量可控的蠕动泵,用于产生射流。用投影仪产生平行光,在墙上产生阴影以观察密度异常。

》负浮力羽流的启动过程


》密度流水槽-2016

水槽长1m,宽0.1m,通过闸门分成两个箱体,分别装热水和冷水。拔出闸门后出现密度流。12支K型热电偶温度传感器布设在壁面上,以1Hz分辨率测量温度值并直接在电脑上显示和存储。


 

》第一代小型旋转对流水槽-2014 》第二代小型旋转对流水槽-2015 》第三代小型旋转对流水槽-2016

感应电机驱动,配备220v供电线路。采用白炽灯加热水槽,上部敞口,温差不可控,主要用于对流爆发等非平衡过程的定性研究。

步进电机驱动,配备220v供电线路、4路信号线和3路水滑环。水槽由底部加热板加热,上部通过水循环冷却,温差可控。相机架于步进导轨上,可对流场做扫描PIV测量获取定量数据。

伺服电机驱动,配备220供电线路,20多路信号线和4路水滑环。水槽加热和冷却全部通过水循环,12支Pt100温度传感器将温度实时显示在电脑上。仪器振动微小,可做相当精度的定量测量。

》平稳运行视频


》自主研发PTV粒子图像测速系统 by浦云娇 》自主研发PIV粒子图像测速系统 by孙世玮

基于matlab开发的粒子图像追踪系统。通过对前后两帧图像中的示踪粒子进行配对,以反演拉格朗日速度场,再插值到欧拉格点上。配套开发了GUI界面,操作方便。

基于metlab开发的粒子图像测速系统。通过前后两帧图像做互相关获得欧拉速度场,反演准确度由于自主研发的PTV系统。反演模块支持并行计算,计算效率很高。

 

》综合操作指导  
》仪器厂家及自编说明书  
》仪器驱动软件下载  
 

 

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