流体中自由下落物体运动特性分析实验装置开发

东山 景(平顶山职业技术学院)

摘要

针对流体力学中某些抽象复杂的理论知识，利用传统的实验设备验证和演示缺乏自动化及学生创新思维的培养。开发高速CCD配合采用模式匹配算法的运动控制器，达到实时追踪监测流体中自由下落物体的运动状况，然后通过获得的照片组进行后期处理，计算物体下落的速度、位置与时间的关系。与前期利用流体力学公式预测的结果进行互相验证，查找实验误差产生的原因并修正理论或调整相关参数。该实验装置通过教学实践证明能实时呈现试验结果，提升实验结果的准确性，有利于培养学生的创新能力。

关键词

自由下落；流体；高速CCD；线性滑轨；模式匹配；实时处理

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DOI: http://dx.doi.org/10.26549/gcjsygl.v3i1.1394