¿Qué es la velocidad de la imagen de partículas?
Velocimetría de la imagen de partículas (PIV) es un método que se usa comúnmente para visualizar el flujo de partículas en un fluido. PIV a menudo se implementa con fines de investigación o educación, y permite a un científico medir la velocidad y el movimiento de fluidos como el agua. Existen varios enfoques para la velocidad de la imagen de partículas, y la técnica continúa mejorando a medida que se desarrolla una nueva tecnología.
Para visualizar el movimiento de un fluido, se introducen partículas muy pequeñas llamadas "trazadores" en el flujo. Debido a su pequeño tamaño, estas partículas trazador se comportan de manera casi idéntica al fluido que se está estudiando. Los trazadores utilizados en PIV pueden ser iluminados por el científico, lo que los hace fácilmente visibles. La velocidad de la imagen de partículas a menudo utiliza software de computadora para registrar y mejorar los trazadores visibles.
Se pueden usar algunas partículas trazadoras diferentes; Pequeñas cuentas de vidrio, copos de aluminio y gotas de aceite son tres materiales comunes que se pueden implementar para este propósito. ElLos trazadores de SE reflejan la luz muy bien y aumentan la visibilidad de un fluido. Los reflejos de luz se pueden estudiar a simple vista o capturados por una cámara para su análisis. Si bien cualquier fuente de luz puede ser suficiente para PIV, un láser se usa típicamente cuando la precisión es importante.
La fotografía de cine fue el método principal para grabar movimientos de partículas cuando se desarrolló PIV por primera vez, aunque la invención de cámaras digitales de bajo costo ha hecho que el enfoque analógico sea obsoleto. Las imágenes de partículas digitales de alta resolución ahora son comunes. Algunos programas de computadora pueden reconocer y rastrear automáticamente cada marcador en una imagen PIV, y proporcionar datos en tiempo real sobre el movimiento de un fluido.
La velocidad de la imagen de partícula estándar registra el movimiento de un fluido en dos dimensiones. Algunas variaciones de PIV mejoran esta capacidad y permiten visualización tridimensional. Este enfoque utiliza dos cámaras en su lugarde uno, y a menudo se llama PIV estereoscópico . Utilizando un software de computadora especial, los puntos de vista de estas dos cámaras se combinan para crear un nuevo punto de vista.
La velocidad de la imagen de partículas tiene muchas aplicaciones. Se usa comúnmente en el campo de la ingeniería aeroespacial, y permite a los científicos ver el flujo de aire sobre un ala de avión u otra superficie de control. PIV también se usa en la comunidad de atención médica. El estudio del movimiento de líquidos dentro del cuerpo ayuda a los médicos a visualizar la circulación sanguínea y a desarrollar nuevos implantes médicos. Además, los biólogos a veces también usan la velocidad de la imagen de partículas para estudiar el movimiento de natación de peces u otras criaturas marinas.