Was ist ein Velokimeter?
Ein Velokimeter ist ein Gerät, mit dem die Geschwindigkeit von Flüssigkeiten und Gasen gemessen wird. Einige Velokimeter messen die Bewegungen von Partikeln, die in der Flüssigkeit suspendiert wurden, während andere nur das reflektierte Licht von Lasern verwenden. Die Untersuchung der Geschwindigkeit von Flüssigkeiten und Gasen wird als Velokimetrie bezeichnet.
Ein Velokimeter kann verwendet werden, um zwei verschiedene Arten von Fluiddynamik zu messen. Eine "Lagrange -Spezifikation des Flussfeldes" ist, wenn Partikel in der Flüssigkeit fallen gelassen werden und ihre Bewegungen beobachtet werden. Dies ähnelt dem Beobachten, wie ein Stock von der Strömung getragen oder in einem Wirbel gefangen wird. Eine "eulerische Spezifikation des Flussfeldes" beobachtet einen bestimmten Punkt im Fluss über einen Zeitraum von der Zeit. Dies ist analog zum Sitzen am Ufer und zu einer Biegung eines Flusses.
Partikelvelokimetrie ist, wenn Partikel in das Wasser eingeführt werden und ihre Geschwindigkeit gemessen wird. Die Partikel können winzige Wasser- oder Öltropfen oder Pellets aus Metall und Glas sein. Ein Velokimeter misst die Geschwindigkeit dieser ParTisches, indem sie an einem Punkt in ihrer Bewegung im Strom ein Foto von ihnen gemacht haben. Dann soll ein weiteres Foto ein paar Augenblicke später zeitlich gemacht werden. Die beiden Fotos werden verglichen und die Gesamtgeschwindigkeit der Flüssigkeit wird bestimmt.
Die "Kamera", mit der die Fotos der Partikel aufgenommen wurden, ist ein Laserstrahl. Zwei Objektive flachen und erweitern den Strahl, um einen kurzen Blitz zu erzeugen, der dann analysiert wird, um ein zweidimensionales oder 2D-Bild zu erstellen. Laser werden verwendet, weil die Partikel schnell bewegt und mikroskopisch sind. Ein normales Kameraobjektiv kann sich nicht schnell genug öffnen und schließen, um ihre Bewegungen zu erfassen.
Eine andere Art von Velokimeter wird als Doppler -Velokimeter bezeichnet. In dieser Art von Velokimetrie werden die Lichtreflektionen anstelle von Partikeln gemessen. Der Velocimeter leitet zum Beispiel einen Laserstrahl über die Arterien eines Patienten, und die Art und Weise, wie das Licht vom sich bewegenden Blut reflektiertNun, das Blut zirkuliert. Diese Art der Messung stammt aus dem Doppler -Effekt, wenn die Geschwindigkeit des Lichts durch Messung der Frequenz einer Welle relativ zum Beobachter gemessen werden kann.
Velocimetrie hat viele praktische Anwendungen. Ein Velokimeter kann das "Wirbel" von Gasen und Flüssigkeiten in Brennmotoren, Ofen, Sprühetrocknen und chemischen Verarbeitungsanlagen bestimmen. Das Wissen darüber, wie sich die Flüssigkeiten in Maschinen bewegen, können Designer gegen Verschleiß planen und Probleme diagnostizieren und die allgemeine Praktikabilität des Systems. Da die Laservelokimetrie nicht-invasiv ist, kann sie auch als Teil der medizinischen Eingriffe verwendet werden.