Qu'est-ce que la vélocimétrie de l'image des particules?

La vitesse de l'image des particules (PIV) est une méthode couramment utilisée pour visualiser l'écoulement des particules dans un fluide. Le PIV est souvent mis en œuvre à des fins de recherche ou d'éducation, et permet à un scientifique de mesurer la vitesse et le mouvement des liquides tels que l'eau. Il existe plusieurs approches de la vitesse de l'image des particules, et la technique continue de s'améliorer à mesure que la nouvelle technologie est développée.

Pour visualiser le mouvement d'un fluide, de très petites particules appelées "traceurs" sont introduites dans l'écoulement. En raison de leur petite taille, ces particules de traceur se comportent d'une manière presque identique au fluide étudié. Les traceurs utilisés dans le PIV peuvent être illuminés par le scientifique, ce qui les rend facilement visibles. La vitesse de l'image de particules utilise souvent un logiciel informatique pour enregistrer et améliorer les traceurs visibles.

Quelques particules de traceurs différentes peuvent être utilisées; Les petites perles de verre, les flocons en aluminium et les gouttelettes d'huile sont trois matériaux communs qui peuvent être mis en œuvre à cette fin. LeLes traceurs SE reflètent très bien la lumière et augmentent la visibilité d'un liquide. Les réflexions légères peuvent être étudiées à l'œil nu ou capturées par une caméra pour analyse. Bien que toute source de lumière puisse être suffisante pour le PIV, un laser est généralement utilisé lorsque la précision est importante.

La photographie cinématographique était la principale méthode d'enregistrement des mouvements de particules lorsque PIV a été développé pour la première fois, bien que l'invention de caméras numériques bon marché ait rendu l'approche analogique obsolète. Les images de particules numériques haute résolution sont désormais courantes. Certains programmes informatiques sont capables de reconnaître et de suivre automatiquement chaque traceur une image PIV et de fournir des données en temps réel sur le mouvement d'un fluide.

La vitesse de l'image des particules standard enregistre le mouvement d'un fluide en deux dimensions. Certaines variations de PIV améliorent cette capacité et permettent une visualisation tridimensionnelle. Cette approche utilise à la place deux camérasde l'un, et est souvent appelé stéréoscopique Piv . À l'aide d'un logiciel informatique spécial, les points de vue de ces deux caméras sont combinés pour créer un nouveau point de vue.

La vitesse de l'image des particules a de nombreuses applications. Il est couramment utilisé dans le domaine de l'ingénierie aérospatiale et permet aux scientifiques de voir le flux d'air sur une aile d'aéronef ou une autre surface de contrôle. PIV est également utilisé dans la communauté des soins de santé. L'étude du mouvement des liquides dans le corps aide les médecins à visualiser la circulation sanguine et à développer de nouveaux implants médicaux. De plus, les biologistes utilisent parfois également la vélocimétrie de l'image des particules pour étudier le mouvement de natation des poissons ou d'autres créatures marines.