Hva er velokimetri for partikkelbilde?

Partikkelbilde Velocimetry (PIV) er en metode som ofte brukes til å visualisere strømmen av partikler i en væske.PIV implementeres ofte for forsknings- eller utdanningsformål, og lar en forsker måle hastigheten og bevegelsen av væsker som vann.Det er flere tilnærminger til velokimetri for partikkelbilde, og teknikken fortsetter å forbedre seg etter hvert som ny teknologi utvikles.

For å visualisere bevegelsen av en væske, blir veldig små partikler som kalles sporere introduseres i strømmen.På grunn av deres lille størrelse oppfører disse sporstoffpartiklene seg på en måte som er nesten identisk med væsken som studeres.Sporerne som brukes i PIV kan opplyst av forskeren, noe som gjør dem lett synlige.Partikkelbilde Velocimetry bruker ofte dataprogramvare for å registrere og forbedre de synlige sporstoffene.

Noen få forskjellige sporstoffpartikler kan brukes;Små glassperler, aluminiumsflak og dråper olje er tre vanlige materialer som kan implementeres for dette formålet.Disse sporstoffene reflekterer lys veldig godt, og øker synligheten til en væske.Lysrefleksjoner kan studeres med det blotte øye, eller fanges opp av et kamera for analyse.Selv om enhver lyskilde kan være tilstrekkelig for PIV, brukes en laser vanligvis når nøyaktighet er viktig.

Filmfotografering var den primære metoden for å registrere partikkelbevegelser når PIV først ble utviklet, selv om oppfinnelsen av billige digitale kameraer har gjort den analoge tilnærmingenUtdatert.Digitale partikkelbilder med høy oppløsning er nå vanlig.Noen dataprogrammer kan automatisk gjenkjenne og spore hver sporstoff i et PIV-bilde, og gi sanntidsdata om en væskerbevegelse.

Standard partikkelbilde Velocimetry registrerer bevegelsen av en væske i to dimensjoner.Noen varianter av PIV forbedrer denne muligheten, og tillater tredimensjonal visualisering.Denne tilnærmingen bruker to kameraer i stedet for en, og kalles ofte stereoskopisk PIV .Ved hjelp av spesiell dataprogramvare blir synspunktene fra disse to kameraene kombinert for å skape et nytt synspunkt.

Partikkelbilde Velocimetri har mange applikasjoner.Det brukes ofte innen luftfartsteknikk, og lar forskere se luftstrømmen over en flyvinge eller annen kontrolloverflate.PIV brukes også i helsevesenet.Studien av væskebevegelse i kroppen hjelper leger med å visualisere blodsirkulasjonen, og utvikle nye medisinske implantater.I tillegg bruker biologer noen ganger også velokimetri for partikkelbilde for å studere svømmebevegelsen til fisk eller andre sjødyr.