Что такое Velocimetry?

Частотная велосиметрия (PIV) - это метод, который обычно используется для визуализации потока частиц в жидкости. PIV часто применяется в исследовательских или образовательных целях и позволяет ученому измерять скорость и движение жидкостей, таких как вода. Существует несколько подходов к измерению скорости частиц изображения, и эта технология продолжает совершенствоваться по мере разработки новой технологии.

Чтобы визуализировать движение жидкости, в поток вводятся очень маленькие частицы, называемые «трассерами». Из-за своего небольшого размера эти частицы-индикаторы ведут себя почти идентично исследуемой жидкости. Ученые могут освещать трассеры, используемые в PIV, что делает их легко видимыми. Частотная велосиметрия часто использует компьютерное программное обеспечение для регистрации и улучшения видимых индикаторов.

Можно использовать несколько разных частиц-индикаторов; Маленькие стеклянные шарики, алюминиевые чешуйки и капли масла - три распространенных материала, которые можно реализовать для этой цели. Эти трассеры очень хорошо отражают свет и увеличивают видимость жидкости. Отражения света можно изучать невооруженным глазом или захватывать камерой для анализа. В то время как любой источник света может быть достаточным для PIV, лазер обычно используется, когда важна точность.

Киносъемка была основным методом записи движений частиц, когда PIV был впервые разработан, хотя изобретение недорогих цифровых камер сделало аналоговый подход устаревшим. Изображения с высоким разрешением цифровых частиц стали обычным явлением. Некоторые компьютерные программы могут автоматически распознавать и отслеживать каждый трассировщик в изображении PIV и предоставлять в реальном времени данные о движении жидкости.

Стандартная велосиметрия изображения частиц записывает движение жидкости в двух измерениях. Некоторые варианты PIV расширяют эту возможность и позволяют трехмерную визуализацию. Этот подход использует две камеры вместо одной и часто называется стереоскопическим PIV . Используя специальное компьютерное программное обеспечение, точки зрения этих двух камер объединяются, чтобы создать новую точку зрения.

Частотная велосиметрия имеет много применений. Он обычно используется в области аэрокосмической техники и позволяет ученым видеть воздушный поток над крылом самолета или другой контрольной поверхностью. PIV также используется в здравоохранении. Изучение движения жидкости в организме помогает врачам визуализировать кровообращение и разрабатывать новые медицинские имплантаты. Кроме того, биологи иногда также используют велоцитометрию изображений частиц для изучения плавательных движений рыб или других морских существ.