Cos'è un velocimetro?

Un velocimetro è un dispositivo utilizzato per misurare la velocità dei fluidi e dei gas. Alcuni velocimetri misurano i movimenti delle particelle che sono state sospese nel fluido, mentre altri usano solo la luce riflessa dai laser. Lo studio della velocità dei fluidi e dei gas è chiamato velocimetria.

Un velocimetro può essere usato per misurare due diversi tipi di fluidodinamica. Una "specifica lagrangiana del campo di flusso" è quando le particelle vengono eliminate nel fluido e si osservano i loro movimenti. Questo è simile a guardare un bastone trasportato dalla corrente o catturato in un Eddy. Una "specifica euleriana del campo di flusso" osserva un punto specifico nel flusso per un periodo di tempo. Questo è analogo a sedersi sulla riva e guardare una curva di un fiume.

La velocità di particelle è quando le particelle vengono introdotte nell'acqua e la loro velocità viene misurata. Le particelle potrebbero essere minuscole goccioline di acqua o olio o pellet di metallo e vetro. Un velocimetro misura la velocità di questi pariticles scattando una foto a un certo punto del loro movimento nel flusso. Quindi un'altra foto viene cronometrata per essere scattata qualche istante dopo. Verranno confrontate le due foto e verrà determinata la velocità complessiva del fluido.

La "fotocamera" utilizzata per scattare le foto delle particelle è un raggio laser. Due lenti appiattiscono e allargano il raggio per creare un flash corto, che viene quindi analizzato per creare un'immagine bidimensionale o 2D. I laser sono usati perché le particelle sono in rapido movimento e microscopiche. Una lente per fotocamera normale non può aprirsi e chiudere abbastanza rapidamente da catturare i loro movimenti.

Un altro tipo di velocimetro è chiamato velocimetro Doppler. In questo tipo di velocimetria, i riflessi della luce vengono misurati anziché particelle. Il velocimetro dirige un raggio laser sulle arterie di un paziente, per esempio, e il modo in cui la luce riflette dal sangue in movimento dirà al tecnico comeBene, il sangue sta circolando. Questo tipo di misurazione deriva dall'effetto Doppler, quando la velocità della luce può essere giudicata misurando la frequenza di un'onda rispetto all'osservatore.

Velocimetria ha molte applicazioni pratiche. Un velocimetro può determinare il "turbinio" di gas e fluidi nei motori a combustione, forni, essiccatori spray e impianti di lavorazione chimica. La conoscenza di come i fluidi si muovono nelle macchine aiutano i progettisti a pianificare l'usura e la diagnosi dei problemi e la praticità generale del sistema. Poiché la velocimetria laser non è invasiva, può anche essere utilizzata come parte delle procedure mediche.