Name: תלת ממד חלקיקי מעקב velocimetry עבור יישומי Turbulence: מקרה של Jet Flow (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-02-27T15:00:00.000+00:00
Duration: 13 min 2 s
Description: למדו כיצד להקים ולייעל מערכת מעקב חלקיקים תלת-ממדית לחקר זרימות טורבולנטיות. השיטה מאפשרת מעקב אחרי סט גדול של חלקיקים בזמן ובמרחב לניתוח זרימת ג'ט מצינור עגול.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

עבודה זו נתמכה על ידי המחלקה למדעי מכני והנדסה, אוניברסיטת אילינוי באורבנה-שמפיין, כחלק מהחבילה סטארט-אפ של לאונרדו פ צ&#39;מורו.

<ol><li>Wygnanski, I., Fiedler, H. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aWygnanski%2C+I+%22Some+measurements+in+the+self+preserving+jet%22">Some measurements in the self preserving jet</a>. , Cambridge university press. (1968).</li>
<li>Rajaratnam, N. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aRajaratnam%2C+N+%22Turbulent+jets%22">Turbulent jets</a>. , Elsevier. (1976).</li>
<li>Panchapakesan, N., Lumley, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Turbulence+measurements+in+axisymmetric+jets+of+air+and+helium.+Part+1.+Air+jet%5BTitle%5D)+AND+%22J+Fluid+Mech%22%5BJournal%5D)">Turbulence measurements in axisymmetric jets of air and helium. Part 1. Air jet.</a> J Fluid Mech. 246, 197-223 (1993).</li>
<li>Hussein, H. J., Capp, S. P., George, W. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Velocity+measurements+in+a+high-Reynolds-number%2C+momentum-conserving%2C+axisymmetric%2C+turbulent+jet%5BTitle%5D)+AND+%22J+Fluid+Mech%22%5BJournal%5D)">Velocity measurements in a high-Reynolds-number, momentum-conserving, axisymmetric, turbulent jet.</a> J Fluid Mech. 258, 31-75 (1994).</li>
<li>Yule, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Large-scale+structure+in+the+mixing+layer+of+a+round+jet%5BTitle%5D)+AND+%22J+Fluid+Mech%22%5BJournal%5D)">Large-scale structure in the mixing layer of a round jet.</a> J Fluid Mech. 89, 413-432 (1978).</li>
<li>Yule, A., Chigier, N., Ralph, S., Boulderstone, R., Venturag, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Combustion-transition+interaction+in+a+jet+flame%5BTitle%5D)+AND+%22AIAA+Journal%22%5BJournal%5D)">Combustion-transition interaction in a jet flame.</a> AIAA Journal. 19, 752-760 (1981).</li>
<li>Quinn, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Upstream+nozzle+shaping+effects+on+near+field+flow+in+round+turbulent+free+jets%5BTitle%5D)+AND+%22Eur+J+Mech+B-Fluid%22%5BJournal%5D)">Upstream nozzle shaping effects on near field flow in round turbulent free jets.</a> Eur J Mech B-Fluid. 25, 279-301 (2006).</li>
<li>Mi, J., Nathan, G. J., Luxton, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Centreline+mixing+characteristics+of+jets+from+nine+differently+shaped+nozzles%5BTitle%5D)+AND+%22Exp+Fluids%22%5BJournal%5D)">Centreline mixing characteristics of jets from nine differently shaped nozzles.</a> Exp Fluids. 28, 93-94 (2000).</li>
<li>Karlsson, R. I., Eriksson, J., Persson, J. LDV measurements in a plane wall jet in a large enclosure. DTIC [Internet]. , Available from: 
 
	 <a target="_blank" href="
	http://oai.dtic.mil/oai/oai?verb=getRecord&metadataPrefix=html&identifier=ADP008905
	">
	http://oai.dtic.mil/oai/oai?verb=getRecord&metadataPrefix=html&identifier=ADP008905
	</a> (1992).</li>
<li>Liepmann, D., Gharib, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+role+of+streamwise+vorticity+in+the+near-field+entrainment+of+round+jets%5BTitle%5D)+AND+%22J+Fluid+Mech%22%5BJournal%5D)">The role of streamwise vorticity in the near-field entrainment of round jets.</a> J Fluid Mech. 245, 643-668 (1992).</li>
<li>Oh, S. K., Shin, H. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+visualization+study+on+the+effect+of+forcing+amplitude+on+tone-excited+isothermal+jets+and+jet+diffusion+flames%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Energ+Res%22%5BJournal%5D)">A visualization study on the effect of forcing amplitude on tone-excited isothermal jets and jet diffusion flames.</a> Int J Energ Res. 22, 343-354 (1998).</li>
<li>Cenedese, A., Doglia, G., Romano, G., De Michele, G., Tanzini, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((LDA+and+PIV+velocity+measurements+in+free+jets%5BTitle%5D)+AND+%22Exp+Therm+Fluid+Sci%22%5BJournal%5D)">LDA and PIV velocity measurements in free jets.</a> Exp Therm Fluid Sci. 9, 125-134 (1994).</li>
<li>Wang, H., Peng, X., Lin, W., Pan, C., Wang, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bubble-top+jet+flow+on+microwires%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Heat+Mass+Tran%22%5BJournal%5D)">Bubble-top jet flow on microwires.</a> Int J Heat Mass Tran. 47, 2891-2900 (2004).</li>
<li>Shestakov, M. V., Tokarev, M. P., Markovich, D. M. 3D Flow Dynamics in a Turbulent Slot Jet: Time-resolved Tomographic PIV Measurements. 17th Int Symp on Applications of Laser Techniques to Fluid Mechanics. , (2014).</li>
<li>Bridges, J., Wernet, M. P. Measurements of the aeroacoustic sound source in hot jets. AIAA [Internet]. , Available from: 
 <a target="_blank" href="http://arc.aiaa.org/doi/abs/10.2514/6.2003-3130">http://arc.aiaa.org/doi/abs/10.2514/6.2003-3130</a> (2003).</li>
<li>Scarano, F., Bryon, K., Violato, D. Time-resolved analysis of circular and chevron jets transition by tomo-PIV. 15th Int Symp on Applications of Laser Techniques to Fluid Mechanics. , (2010).</li>
<li>Holzner, M., Liberzon, A., Nikitin, N., Kinzelbach, W., Tsinober, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Small-scale+aspects+of+flows+in+proximity+of+the+turbulent%2Fnonturbulent+interface%5BTitle%5D)+AND+%22Phys+Fluids%22%5BJournal%5D)">Small-scale aspects of flows in proximity of the turbulent/nonturbulent interface.</a> Phys Fluids. 19, 071702(2007).</li>
<li>Holzner, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Lagrangian+investigation+of+the+small-scale+features+of+turbulent+entrainment+through+particle+tracking+and+direct+numerical+simulation%5BTitle%5D)+AND+%22J+Fluid+Mech%22%5BJournal%5D)">A Lagrangian investigation of the small-scale features of turbulent entrainment through particle tracking and direct numerical simulation.</a> J Fluid Mech. 598, 465-475 (2008).</li>
<li>Chang, T. P., Wilcox, N. A., Tatterson, G. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Application+of+image+processing+to+the+analysis+of+three-dimensional+flow+fields%5BTitle%5D)+AND+%22Opt+Eng%22%5BJournal%5D)">Application of image processing to the analysis of three-dimensional flow fields.</a> Opt Eng. 23, 283-287 (1984).</li>
<li>Racca, R., Dewey, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+method+for+automatic+particle+tracking+in+a+three-dimensional+flow+field%5BTitle%5D)+AND+%22Exp+Fluids%22%5BJournal%5D)">A method for automatic particle tracking in a three-dimensional flow field.</a> Exp Fluids. 6, 25-32 (1988).</li>
<li>Maas, H. G., Gruen, D., Papantoniou, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Particle+tracking+velocimetry+in+three-dimensional+flows%5BTitle%5D)+AND+%22Exp+Fluids%22%5BJournal%5D)">Particle tracking velocimetry in three-dimensional flows.</a> Exp Fluids. 15, 133-146 (1993).</li>
<li>Kasagi, N., Matsunaga, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Three-dimensional+particle+tracking+velocimetry+measurement+of+turbulence+statistics+and+energy+budget+in+a+backward-facing+step+flow%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Heat+Fluid+Fl%22%5BJournal%5D)">Three-dimensional particle tracking velocimetry measurement of turbulence statistics and energy budget in a backward-facing step flow.</a> Int J Heat Fluid Fl. 16, 477-485 (1995).</li>
<li>Virant, M., Dracos, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((3D+PTV+and+its+application+on+Lagrangian+motion%5BTitle%5D)+AND+%22Meas+Sci+Technol%22%5BJournal%5D)">3D PTV and its application on Lagrangian motion.</a> Meas Sci Technol. 8, 1539(1997).</li>
<li>Willneff, J. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22A+spatio-temporal+matching+algorithm+for+3+D+particle+tracking+velocimetry%22">A spatio-temporal matching algorithm for 3 D particle tracking velocimetry</a>. , Mitteilungen- Institut fur Geodasie und Photogrammetrie an der Eidgenossischen Technischen Hochschule Zurich. Zurich. (2003).</li>
<li>Rosi, G. A., Sherry, M., Kinzel, M., Rival, D. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characterizing+the+lower+log+region+of+the+atmospheric+surface+layer+via+large-scale+particle+tracking+velocimetry%5BTitle%5D)+AND+%22Exp+Fluid%22%5BJournal%5D)">Characterizing the lower log region of the atmospheric surface layer via large-scale particle tracking velocimetry.</a> Exp Fluid. 55, 1-10 (2014).</li>
<li>Fu, S., Biwole, P. H., Mathis, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Particle+Tracking+Velocimetry+for+indoor+airflow+field%3A+A+review%5BTitle%5D)+AND+%22Build+Environ%22%5BJournal%5D)">Particle Tracking Velocimetry for indoor airflow field: A review.</a> Build Environ. 87, 34-44 (2015).</li>
<li>Kolaas, J., Jensen, A., Mielnik, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Visualization+and+measurements+of+flows+in+micro+silicon+Y-channels%5BTitle%5D)+AND+%22Eur+Phys+J+E%22%5BJournal%5D)">Visualization and measurements of flows in micro silicon Y-channels.</a> Eur Phys J E. 36, 1-11 (2013).</li>
<li>Gülan, U., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Experimental+study+of+aortic+flow+in+the+ascending+aortavia+Particle+Tracking+Velocimetry%5BTitle%5D)+AND+%22Exp+Fluids%22%5BJournal%5D)">Experimental study of aortic flow in the ascending aortavia Particle Tracking Velocimetry.</a> Exp Fluids. 53, 1469-1485 (2012).</li>
<li>Mei, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Velocity+fidelity+of+flow+tracer+particles%5BTitle%5D)+AND+%22Exp+Fluids%22%5BJournal%5D)">Velocity fidelity of flow tracer particles.</a> Exp Fluids. 22, 1-13 (1996).</li>
<li>Tropea, C., Yarin, A. L., Foss, J. F. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aTropea%2C+C+%22Springer+handbook+of+experimental+fluid+mechanics%22">Springer handbook of experimental fluid mechanics</a>. 1, Springer Science & Business Media. (2007).</li>
<li>Melling, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tracer+particles+and+seeding+for+particle+image+velocimetry%5BTitle%5D)+AND+%22Meas+Sci+Technol%22%5BJournal%5D)">Tracer particles and seeding for particle image velocimetry.</a> Meas Sci Technol. 8, 1406(1997).</li>
<li>Hering, F., Leue, C., Wierzimok, D., Jähne, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Particle+tracking+velocimetry+beneath+water+waves.+Part+I%3A+visualization+and+tracking+algorithms%5BTitle%5D)+AND+%22Exp+Fluids%22%5BJournal%5D)">Particle tracking velocimetry beneath water waves. Part I: visualization and tracking algorithms.</a> Exp Fluids. 23, 472-482 (1997).</li>
<li>Biferale, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Lagrangian+structure+functions+in+turbulence%3A+A+quantitative+comparison+between+experiment+and+direct+numerical+simulation%5BTitle%5D)+AND+%22Phys+Fluids%22%5BJournal%5D)">Lagrangian structure functions in turbulence: A quantitative comparison between experiment and direct numerical simulation.</a> Phys Fluids. 20, 065103(2008).</li>
<li>Lüthi, B., Tsinober, A., Kinzelbach, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Lagrangian+measurement+of+vorticity+dynamics+in+turbulent+flow%5BTitle%5D)+AND+%22J+Fluid+mech%22%5BJournal%5D)">Lagrangian measurement of vorticity dynamics in turbulent flow.</a> J Fluid mech. 528, 87-118 (2005).</li>
<li>Hoyer, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((3d+scanning+particle+tracking+velocimetry%5BTitle%5D)+AND+%22Exp+Fluids%22%5BJournal%5D)">3d scanning particle tracking velocimetry.</a> Exp Fluids. 39, 923-934 (2005).</li>
<li>Kim, J. -T. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Three-dimensional+particle+tracking+velocimetry+for+turbulence+applications%22">Three-dimensional particle tracking velocimetry for turbulence applications</a>. , UIUC. http://chamorro.mechse.illinois.edu/3d.htm (2015).</li>
<li>Lüthi, B. Some aspects of strain, vorticity and material element dynamics as measured with 3D particle tracking velocimetry in a turbulent flow. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22ETH+Z%C3%BCrich%22">ETH Zürich</a>. , Nr. 14893 (2002).</li>
<li>Pope, S. B. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aPope%2C+SB+%22Turbulent+flows%22">Turbulent flows</a>. , Cambridge university press. (2000).</li>
</ol>

החוקרים מצהירים כי אין להם אינטרס כלכלי מתחרים.

<html> יש 3D-PTV פוטנציאל גדול לפרום את המורכבים בפיזיקה של מגוון של זרימה טורבולנטית כגון תנועות סוערות בקנה מידה גדולה באטמוספרה התחתונה 25, פיזור אוויר מקורה 26, או תזרים pulsatile בטופולוגיה אבי עורקי 28 בקרב רבים אחרים. עם זאת, הבנה של היתרונות והמגבלות שלו, כמו גם ניסיון חיונית על מנת למקסם את הפוטנציאל שלה. ניסיון ובדיקת שגיאה מקדימה חזרות ממצות עבור הגדרות אופטימליות, כוללים מסגרת דולר, מקור תאורה, G &amp; B רמה ושיטת תמונת סינון, מתואמים יש...

תזרימי סילון סוערים נמצאים בכל מקום יישומים הנדסיים. אפיון מפורט של תזרים כזה הוא חיוני במגוון רחב של בעיות מעשיות פורשות ממערכות פריקות סביבתית בקנה מידה גדולה להתקני מייקרו בקנה מידה אלקטרוניים. בגלל השפעתו על מספר רחב של יישומים, תזרימי סילון נחקרו לעומק 1 - 4. כמה שיטות ניסיוניות, כולל Hotwire anemometry 4 - 8, לייזר דופלר velocimetry (LDV) 4, 9 - 12, ו velocimetry תמונה החלקיקים (PIV) 12 - 16, שימשו לאפיין סילון זורם במגוון רחב של מספרים ריינולדס הגבול תנאים. לאחרונה, כמה מחקרים נעשו באמצעות 3D-PTV ללמוד ממשק הסוער / הלא הסוערים של סילון זורם 17, 18. 3D-PTV היא טכניקה במיוחד מתאימה לתיאור fi המורכב הסוערשדות מנקודת מבט שונה. היא מאפשרת שחזור של מסלולי החלקיקים בתוך נפח בתוך מסגרת לגרנג של התייחסות באמצעות הסטריאוסקופיה רב להציג. הטכניקה הוצגה לראשונה על ידי צ&#39;אנג 19 פיתוח נוסף על ידי Racca ו דיואי 20. מאז, שיפורים רבים נעשו על אלגוריתם 3D-PTV והתקנת ניסיון של 21 - 24. עם הישגים אלה עבודות קודמות, המערכת שמשה בהצלחה ללמוד תופעות שונות נוזלות כמו ותנועה חלקה בקנה מידה גדולה בתחום של 4 MX 2 MX 2 מ &#39;25, שדה זרימת אוויר מקורה 26, pulsatile זורם 27 ודם אב עורקי תזרים 28 . עיקרון העבודה של מדידת 3D-PTV מורכב הגדרת מערכת לאיסוף וניתוח נתונים, הקלטה / טרום עיבוד, כיול, התכתבויות 3D, מעקב זמני שלאחר עיבוד. כיול מדויק מאפשר איתור מדויק של מיקום חלקיקיםים. ההתכתבות של החלקיקים זוהו יותר משלושה נופי תמונה מאפשרת לבנייה מחדש של עמדת חלקיקי 3D מבוססת על גיאומטרית epipolar. הצמדה ממסגר תמונה ברציפות לגרום מעקב זמני המגדיר את ים מסלולי חלקיקים (t). אופטימיזציה של מערכת 3D-PTV חיוני על מנת למקסם את הסיכוי של עקיבות רב-חלקיק. צעד הראשון של אופטימיזציה הוא לרכוש מערכת לאיסוף וניתוח נתונים מתאימה כוללים מצלמות מהירות גבוהה, מקור תאורה ותכונות של חלקיקי זריעה. החלטת המצלמה יחד עם הגודל של נפח החקירה מגדירה את גודל פיקסל, ולכן גודל חלקיקי זריעת הנדרש, אשר צריך להיות גדולים יותר מאשר פיקסל בודד. Centroids של חלקיקים זוהו נאמד עם תת פיקסלים דיוק לפי המיקום הממוצע של פיקסלים חלקיקים המשוקללים לפי בהירות 21. קצב הפריימים של המצלמה מקרוב associatאד עם מספר ריינולדס ואת היכולת לקשר חלקיקים זוהו. קצב פריימים גבוה מאפשר לפתרון תזרים מהר או מספר גדול יותר של חלקיקים מאז המעקב הופך להיות קשה יותר כאשר התזוזה מתכוון בין תמונות חורגת ההפרדה הממוצעת של החלקיקים. מהירות צמצם, צמצם ורגישות הם שלושה גורמים שיש להביא בחשבון את לכידת התמונה. מהירות צמצם צריכה להיות מהירה מספיק כדי למזער טשטוש סביב חלקיק, אשר מקטין את אי הוודאות של עמדת centroid החלקיקים. צמצם מצלמה צריך להיות מותאם עומק השדה של נפח החקירה לצמצם את ההסתברות לגילוי חלקיקים מחוץ הנפח. מאז הרגישות המרבית של מצלמה מקובעת, כמו עליות מסגרת דולר, האור הדרוש כדי להאיר את החלקיקים צריכים להגדיל בהתאם. בניגוד PIV, הגדרות אופטיות מורכבות ולייזרי הספק גבוה אינן נדרשים אך ורק 3D-PTV, כל עוד מקור האור הוא מספיק סקאטאפריקניות מהחלקיקים נותבו למצלמה. נורות LED או הלוגן רציף הן אפשרויות טובות חסכונית העוקפים את הצורך של סנכרון 21. ב -3 D-PTV, כמו שיטות מדידת זרימה אופטית אחרות, מהירויות חלקיקים נותבו הנחה הוא להיות מהירות הנוזל המקומית המיידית 29. עם זאת, זה רק במקרה של קליעים נותבים אידיאליים של קוטר null אינרציה; חלקיקים נותבו צריכים להיות גדולים מספיק כדי לנפול בפח על ידי מצלמה. הנאמנות של חלקיק סופי יכול להיקבע על ידי t S מספר סטוקס, כלומר היחס של הסקאלה זמן הרפיה של חלקיקים ולוח הזמנים של מבנים הסוערים של עניין. באופן כללי, S T צריך להיות קטן יותר באופן משמעותי מאשר 1. t S ≤0.1 שגיאות מעקב תזרים הם מתחת ל -1% 30. דיון מעמיק ניתן למצוא מיי ואח 29 -. 31 </sup&gt;. גודל חלקיקים מומלץ עבור ניסוי 3D-PTV משתנה בהתאם למקור האור רגיש מצלמה. עם הלוגן או נורות LED כמקורות תאורה, חלקיקים גדולים יותר יחסית משמשים (למשל 50-200 מיקרומטר) 32, ואילו חלקיקים קטנים (למשל 1-50 מיקרומטר) 33, 34 ניתן להשתמש עם לייזר בהספק גבוה (למשל 80-100 ווטס לייזר CW). חלקיקים עם רפלקטיביות גבוהה עבור אור באורך גל מסוים, כמו כסף מצופה תחת אור הלוגן, יכול להגביר את חותמם לתמונה. צפיפות הזריעה היא עוד פרמטר חשוב עבור מדידה 3D-PTV מוצלחת. חלקיקים מעטים לגרום למספר הנמוך של מסלולים, תוך מספר מוגזם של חלקיקים לגרום אי בהיר בהקמת תכתובות ומעקב אחר. בהירויות בהקמת התכתבויות כוללות חלקיקים חופפים באיתור מועמדים מרובים לאורך קו epipolar המוגדר. בתהליך המעקב, העמימות עקב seedin גבוהה<html> צפיפות g היא התרחשה בגלל ההפרדה הקצרה יחסית הממוצעת של חלקיקים. הצעד השני הוא הגדרות אופטימליות בהקלטה / טרום עיבוד כדי לשפר את איכות התמונה. הגדרות צילום, כגון רווח &amp; רמה שחורה (G &amp; B), ממלא תפקיד חשוב בשיפור איכות התמונה. רמת שחור מגדירה את רמת הבהירות בחלק החשוך ביותר של תמונה, ואילו רווח מגביר את הבהירות של תמונה. שינויים קלים של רמות G &amp; B יכולים להשפיע על הסיכוי של עקיבות משמעותיות. למעשה, גבוה G &amp; B עשוי יתר להאיר תמונה ולבסוף לפגוע חיישן המצלמה. כדי להמחיש זאת, ההשפעה של רמות G &amp; B על שחזור זרימת נבחנת במאמר זה. בשלב טרום העיבוד, התמונות מסוננות עם מסנן גבוה לעבור להדגיש פיזור אור מחלקיקים. גודל פיקסל ו גוני האפור מותאמים על מנת למקסם את גילוי חלקיקים בתוך נפח החקירה. t &quot;&gt; שלב שלישי של אופטימיזציה הוא כיול מדויק של ההדמיה סטריאוסקופית, אשר מבוססת על גיאומטרית epipolar, פרמטרי מצלמה (אורך מוקד, נקודת עיקרון, ומקדמי עיוות), ושינויים קדם שבירים. תהליך זה הוא הכרחי על מנת למזער את 3D שגיאת השחזור של נקודות יעד fiducial. גיאומטרית Epipolar משתמשת מרחקים יחסיים (בין תמונה ועוצמת קול חקירה) וזווית מוטה מתמונת היעד. שינויים שבירים לאורך תצוגת המצלמה דרך היקף החקירה יכולים להילקח בחשבון מבוסס על ההליך של Mass et al. 21. בניסוי זה, מבנה 3D מדרגות דמויות עם נקודות יעד מופצות באופן קבוע משמש כמטרה. בניסוי 3D-PTV, אם כי רק שתי תמונות נדרשות לקבוע עמדת חלקיקי 3D, בדרך כלל יותר מצלמות משמשות להפחתת בהירויות 21. חלופת setups היקר עם מצלמות מהירות גבוהה מרובות היא viמפצל EW, המוצע על ידי ואח Hoyer. 35 לשימושם של 3D-PTV ויישומי לאחרונה על ידי Gulean et al. 28 עבור יישומים ביו. ספליטר הנוף מורכב מראה בצורת פירמידה (hereon מראה ראשוני) וארבעה מראות מתכווננות (hereon מראה משנית). בעבודה זו, מפצל ארבעה להציג מצלמה אחת שמשו לחקות את ההדמיה סטריאוסקופית מארבע מצלמות. המערכת משמשת לאפיין את שדה הזרימה ביניים של מטוס צינור בקוטר, ד h = 1 ס&quot;מ ו Re ≈ 7,000 מתוך לגרנג ו Eulerian מסגרות בסביבות 14.5-18.5 בקטרים ​​במורד מהראשית סילון.

<table><tbody><tr><td>Mikrotron 4CXP 4 נתיבים CXP-6 CoaXPress</td><td>ImageOps</td><td>CAMMC4082</td><td>מצלמה מהירה</td></tr><tr><td>אקטיבית FireBird CoaX תופס מסגרת</td><td>ImageOps</td><td>FBD-4XCXP6</td><td>תופס מסגרת</td></tr><tr><td>100 &mu; m כדורי קרמיקה חלולים מצופים</td><td>כסף Potters Industries LLC</td><td>AG-SL150-30-TRD</td><td>זריעה Paritcles</td></tr><tr><td>StreamPix6</td><td>Upstate Technical Equipment CO., INC</td><td>MISNOR-STP-6-S-CL</td><td>יישום מצלמה</td></tr><tr><td>מפצל ארבע תצוגות</td><td>Photrack AG</td><td></td><td>חלק מותאם אישית והכרחי אם מבצעים 3D-PTV עם מצלמה אחת</td></tr><tr><td>250 וואט זרקור הלוגן</td><td>ג'נרל אלקטריקס</td><td>23719</td><td>מקור אור</td></tr><tr><td>OpenPTV (תוכנה)</td><td>OpenPTV (http://www.openptv.net)</td><td></td><td>תוכנת מעקב חלקיקים בקוד פתוח (הערה: זמינה כשירות לכל מי שרוצה להשתמש בה ללא כל בלגן ההתקנה או בעיות זמינות חשמל במחשב).</td></tr></tbody></table>

תלת ממד חלקיקי מעקב velocimetry עבור יישומי turbulence: מקרה של jet flow

Three-dimensional Particle Tracking Velocimetry for Turbulence Applications: Case of a Jet Flow

3D-PTV היא טכניקת מדידת זרימת כמותית אשר נועדה לעקוב אחר הנתיבים לגרנג של קבוצה של חלקיקים בשלושה ממדים באמצעות הקלטה סטריאוסקופית של רצפי תמונות. הכלי בסיסי רכיבים, תכונות, אילוצי טיפים לאופטימיזציה של טופולוגיה 3D-PTV המורכב מצלמה במהירות גבוהה עם מפצל ארבעה-נוף מתואר שנדון במאמר זה. הטכניקה מוחלת על שדה זרימת ביניים (5 &lt;x / d &lt;25) של מטוס מעגלי Re ≈ 7,000. תכונות זרימה לגרנג וכמויות מערבולת בתוך מסגרת Eulerian נאמדות בסביבות עשרה בקטרים ​​במורד זרם של מוצא סילון במרחקים רדיאלי שונים מליבת הסילון. נכסים לגרנג כוללים מסלול, מהירות ותאוצה של חלקיקים נבחרים כמו גם העקמומיות של נתיב הזרימה, אשר מתקבלים מן המשוואה Frenet-Serret. הערכה בתחומי המהירות והטורבולנטיות 3D סביב ציר ליבת סילון בכל מטוס חוצה הממוקם בעשרבקטרים ​​במורד זרם של המטוס הוא לעומת ספרות, ואת ספקטרום ההספק של התנועות המהירות streamwise בקנה המידה הגדולה מתקבל במרחקים רדיאלי שונים מליבת הסילון.

תצלום ו סכמטית של ההתקנה מוצגים איורים 1 ו -2. יעד הכיול, סימני fiducial משתקפים על ספליטר-הנוף ושחזור כיול 3D הם באיור 3. ה- RMS של אזורי הכיול המוכרים הוא 7.3 מיקרומטר, 5.7 מיקרומטר ו 141.7 מיקרומטר x streamwise, spanwise y, וכיווני עומק z. קרוב המשפחה RMS גבוה יותר z -coordinate נובעת נקודות מטרות המופחתות ביחס לאלו בכיוונים האחרים וזוויות קטנות יחסית ש...

Velocimetry מעקב חלקיקים תלת ממדי (3D-PTV) מערכת המבוססת על מצלמה במהירות גבוהה עם מפצל ארבעה-נוף מתוארת כאן. הטכניקה מוחלת על זרימת סילון מצינור עגול בקרבת עשר בקטרים ​​במורד בבית מספר ריינולדס Re 7,000 ≈.

תלת ממד חלקיקי מעקב velocimetry עבור יישומי Turbulence: מקרה של Jet Flow

3D-PTV is a quantitative flow measurement technique that aims to track the Lagrangian paths of a set of particles in three dimensions using stereoscopic ...

מטרות ניסוי זה הן להקים ולבצע אופטימיזציה למערכת ולוצימטריה של מעקב אחר חלקיקים (particle tracking velocimetry) עבור יישומים של טורבולנציה, ולהשתמש בה כדי לחקור זרימה של סילון. שיטה זו יכולה לסייע במתן מענה לשאלות מפתח בתחום הטורבולנציה באמצעות תיאור לגראנז'י של הזרימה. היתרון המרכזי של טכניקה זו הוא היכולת לעקב אחר קבוצה גדולה של חלקיקים בזמן ובמרחב.למרות ששיטה זו יכולה לספק תובנות לגבי מערבולת ומסגרת ייחוס לגראנז'ית (Lagrangian frame of reference), ניתן להחילה אותה על יישומים אחרים כגון לכידת תנועה או מעקב תנועה. מערך הניסוי הנוכחי נועד לחקר שדה זרימה ביניים של סילון בתוך צינור. מיכל זה, הממולא במים, מכיל תעלה ליצירת סילון בעקף של one centimeter.סכימה זו מספקת סקירה כללית של המערך לפני הוספת הציוד עבור ולוצ'ימטריה של מעקב אחר חלקיקים בתלת-ממד. כדי להכין את המערכת למעקב אחר חלקיקים, הגדירו אזור מחקר, הנקרא נפח התחקור. בניסוי זה, זהו קובייה שפניה מקבילים לאלו של הנפח הגדול יותר, כאשר הנקודה הקרובה ביותר אליו נמצאת במרחק של 15 centimeters מקצה התעלת הזרימה.לאחר בחירת נפח החקירה, התחילו במיקום המראה הראשית. המראה היא בעלת צורה פירמידלית ומותקנת על עמוד תמיכה אנכי לאורך דופן מיכל הניסוי. החליקו את המראה לאורך העמוד כדי להביאה לגובה מרכז נפח החקירה, ולאחר מכן קבעו אותה במקומה.בשלב הבא, התקינו את המצלמה מאחורי המראה הראשית. הגדירו את מרכז תמונת המצלמה כך שיהיה חופף למרכז המראה הראשית. כעת, עברו למחשב כדי לבדוק את חיבורו למצלמה.המשיכו בהגדרת הממשק בין המצלמה לתוכנת ההקלטה. התחילו בתצוגת המצלמה של המראה הראשית וסביבתה. השתמשו בהגדרת אזור העניין (region of interest) של התוכנה כדי להתאים את הרוחב והגובה של תצוגת המצלמה כך שיכסו בדיוק את המראה הראשית.השלב הבא הוא הנחת מטרת כיול בתוך המיכל לצורך הגדרת המראות המשניות. מטרה זו תוכננה באופן מותאם כדי להקיף את כל נפח השאלת האור. במטרה קיימות נקודות כיול בעלות קוטר של מילימטר אחד.ראשית, הניחו פלטפורמה בעלת גובה מתכוונן בתוך המכל כדי לתמוך במטרה. מקמו את מטרת הכיול על הפלטפורמה והכווינו אותה כך שתפנה אל המצלמה. התאימו את גובה הפלטפורמה כך שמרכז מטרת הכיול יתלכד עם מרכז נפח הכיול.המשיכו בהשלמת מנתק התצוגה בעל ארבעת התעלים. כווןנו את מיקום המראה הראשית כך שתלכוד את מלוא נפח הביקור (interrogation volume). המראות המשניות מורכבות על מוטות עיגון אנכיים משני צדי המראה הראשית.התקינו כל מראה משנית כך שתהיה מיושרת בקירוב עם תצפית המצלמה מהצד הקרוב ביותר של המראה הראשית.יצבו את המראה המשנית במקומה. הסידור הסופי צריך להיות סימטרי גאומטרית ביחס למראה הראשית.השתמשו במצביע לייזר וכוונו אותו אל המראה בתורו כדי להמחיש את נתיב התמונה. בצעו כוונונים סופיים למראה המשנית בעזרת נתיב הקרן כמדריך, כך שהמבט יקיף את כל מטרה הכיול. חזרו על המחקת נתיב התמונה ובצעו כוונונים עבור כל אחת מהמראות המשניות שנותרו.לאחר כיוון כל המראות, עקבו אחר תתי-התמונות במבט מהמצלמה. במחשב, צפו במבט המצלמה של התמונות. במפצל התצוגה, הזו את אחת המראות המשניות כדי לבדוק חפיפה בין תתי-התמונות.אם רק תצורה אחת משתנה בעוד המראה נעה, ההסנכרון הוא זניח. כאשר המפצל הארבע-כיווני מותקן, כבה את המצלמה ועבור לעבודה עם התאורה. מקם מקורות אור הפונים ישירות אל נפח הבדיקה מלמעלה.בניסוי זה ממוקמת עדשה מגדלת ישירות מתחת למקורות האור כדי להגביר את עוצמת האורה. הפעילו את מקורות האור ובדקו חזותית שהאור מפוזר באופן אחיד על פני כל נפח החקירה. התחילו באופטימיזציה של המערך על ידי חזרה לעבודה עם המצלמה.כוון את מיקוד העדשה עד שההשתקפות דרך המראה הראשית תהיה ממוקדת באופן שווה בכל ארבעת המבטים של המראות המשניות. ודא שהתמונות ממפצל המבט סימטריות ומראות את נפח הביקור (interrogation volume). המשך לכיוון צמצם העדשה (f-stop) כדי שניתן יהיה ללכוד הן את הנקודה הקרובה ביותר והן את הנקודה הרחוקה ביותר על מטרת הכיול.המצלמה תלכוד רק חלקיקי סמן בתוך נפח התהייה. בשלב זה, עברו לתוכנת ההקלטה. הגדירו את קצב הפריימים הרצוי.בניסוי זה נעשה שימוש ב-550 Hertz. לאחר מכן, מקסימו את רגישות התאורה בהתאם לקצב הפריימים שנבחר. כעת, התכוננו ללקיחת תמונות כיול של מטרת הכיול.חברו פנס LED למכל ישירות מעל המטרה לצורך תאורה. צלמו מספר תמונות של המטרה באמצעות מפלית התצוגה (view splitter) בעלת ארבעת התצפיות לשלבי הכיול המאוחרים יותר. עם סיום הפעולה, הסירו את מטרת הכיול, את מעמד התמיכה שלה ואת התאורה כדי להתחיל בכיוון התאורה.הכינו כמות קטנה של חלקיקי זריעה לצורך אופטימיזציה של התאורה. קחו כלי ביקר קטן המכיל מים והוסיפו לו את חלקיקי הזריעה. המתינו עד שהחלקיקים יתפזרו.החלקיקים הם כדורים קרמיים חלולים בעטיפת כסף בקוטר 100 micrometer. שפכו את התערובת לתוך המיכל כדי לסייע באופטימיזציה של הגדרות התאורה והמצלמה. המשיכו כאשר אורות החדר כבויים ומקורות האור דולקים.במחשב, עקוב אחר התצוגה החיה של המצלמה מהמראה הראשית ובדוק את התאורה בכל תצוגה על ידי התבוננות בהבדלי צפיפות החלקיקים בין התצוגות. הגאומטריה בניסוי זה גורמת לכך ששתי המראות העליונות יקבלו פחות אור. ניתן לתקן זאת בהתקנה על ידי הוספת מראה שטוחה מתחת למקור האור בתחתית המיכל.תחת מקורות האור, תוספת זו מסייעת להפחית את השונות לאורך השדה הראוי. במצלמה, התאימו את ההגבר (gain) ואת רמות השחור (black levels), כל אחד בטווח של כ-0 עד 500. המטרה היא ללכוד טוב יותר את פיזור האור מהחלקיקים.ברצף זה, מושווים שלושה פריימים סטטיים המשתמשים ברמות הגבר (gain) ורמות שחור שונות. בניסוי זה נעשה שימוש בהגדרת הגבר של 300 ובהגדרת שחור של 500. כבו את מקורות האור והדליקו את תאורת החדר.במחשב, פתחו את התוכנה לולידומטריה של מעקב חלקיקים (particle tracking velocimetry). הרעיון הוא לטעון אחת מתמונות הכיול שצולמו קודם לכן. השתמשו בתוכנה כדי לחלק תמונה זו לארבע תמונות-משנה עצמאיות המתאימות לתצפיות השונות של המראה המשנית.שמרו כל אחת מהתמונות המשניות הללו בקובץ נפרד. כל תמונה תשמש כאילו הגיעה ממצלמה נפרדת. המשיכו לשלבי הכיול באמצעות נתוני קואורדינטות והשלבים עבור מספר מצלמות.הכינו את המערכת לאיסוף נתונים על ידי הדלקת מקורות האור של המדידת המהירות (velocimetry). לאחר מכן, הביאו את חלקיקי הזריעה והוסיפו אותם למכל. המתינו עד להתפתחות זרימה במצב יציב במערכת.כאשר אורות החדר כבויים, עקבו אחר תצוגת המצלמה כדי לוודא את צפיפות הזריעה הנכונה של החלקיקים, כפי שמוצג בסרטון המהומה של זרימת הסילון. לאחר שהתוצאה משביעה רצון, הקליטו את מספר תמונות הזרימה הרצוי. לאחר איסוף הנתונים, התחילו בעיבוד הנתונים על ידי חלוקת התמונות שנאספו לארבע תמונות משנה ושמירתן.עם סיום הפעולה, יופיע מסך ה-PTV הפתוח עם אפשרויות תפריט בחלקו העליון ותצוגה של זוויות מצלמה שונות בצד ימין. עברו ללשונית start בפריטי התפריט ולחצו כדי להציג את האפשרויות. לחצו על image restart כדי לטעון את ארבע זוויות המצלמה של התמונה הגולמית הראשונה בנתונים.העבירו את סמן העכבר לספריית ההרצה (run directory) ולחצו עליה. משם לחצו על פרמטרים ראשיים (main parameters). בחלון החדש עברו ללשונית כללי (general).הזינו את מספר המצלמות, במקרה זה ארבע. המשיכו להזין פרמטרים תחת הלשוניות האחרות. בסיום, העבירו את העכבר ולחצו על פריט התפריט preprocess.לחצו על high pass filter. התוצאה היא הגברת פיזור האור בארבע התמונות. כמו כן, תחת פריט התפריט preprocess, חפשו ולחצו על particle detection כדי לקבוע את המרכז (centroid) של כל חלקיק שזוהה.לאחר מכן, תחת פריט התפריט preprocess, לחצו על correspondences כדי לקבוע התאמות סטריאוסקופיות. בשלב הבא, עברו לפריט התפריט 3D positions. תחתיו בחרו ב-3D positions כדי לקבוע את המיקום התלת-ממדי של החלקיקים שזוהו על בסיס הכיול.תחת פריט התפריט sequence מצאו ולחצו על sequence without display כדי לחזור על שלבי עיבוד המקדם עבור כל רצפי התמונות שנאספו. כעת, הזינו את הפרמטרים שישמשו לזיהוי החלקיקים למעקב. המשיכו על ידי בחירה בפריט התפריט tracking.משם בחרו במעקב ללא תצוגה (tracking without display) כדי להקרין מסגרות סמוכות. ובחרו בחלקיקים מזוהים (detected particles) כדי להציג חלקיקים ששוחזרו בתלת-ממד. עם השלמת המעקב, עברו לפריט התפריט "מעקב" (tracking) ובחרו בו.לחצו על "הצג מסלולים" (show trajectories) כדי להציג את המסלולים בכל תצוגת מצלמה. כעת, בכל אחת מתצוגות המצלמה מוצגים מסלולי החלקיקים. בנוסף, נוצר קובץ נתונים לצורך עיבוד לאחר הבדיקה (post-processing).זהו מדגם של שלושה מסלולי חלקיקים מייצגים באזור השדה הבינוני סביב המישור במרחק של 16 פעמים קוטר סילון הצינור. כאשר המרחק מליבת הסילון קטן, נצפים מסלולים ארוכים יותר בפרק הזמן של שנייה אחת של נתונים אלו. ככל שהמרחק מליבת הסילון גדל, אורך המסלול קטן.במרחק של פי שלושה מקוטר סילון הצינור, חלקיקי הסמן מראים מסלולים קצרים ומורכבים. כאן מוצגים כל מסלולי החלקיקים ששוחזרו בהצלחה ועוברים דרך אותו מישור. התפלגות המהירויות נעה בין אפס ל-60% ממהירות היציאה של הסילון.מהירויות נמוכות נמצאות בטווח הכחול של הספקטרום ומהירויות גבוהות נמצאות בטווח האדום. ניתוח מעלה כי חלקיקים הקרובים לליבת הסילון מראים מסלולים חלקים יותר. מעקב אחר החלקיקים מאפשר חישוב של העקמומיות לאורך מסלול החלקיק.זהו גרף של העקמומיות הממוצעת כפול קוטר סילון הצינור מול המרחק הרדיאלי הנורמל עבור שני מישורים. אחד ב-16 קוטרי סילון צינור והשני ב-17 קוטרי סילון צינור. שניהם עולים באופן מונוטוני, אך במישור הרחוק יותר מפיתח הצינור העקמומיות הממוצעת פחותה מחוץ לליבת הסילון.גרף זה מספק מידע על התפלגות מהירות הזרימה הממוצעת של הסילוניים במישור הנמצא במרחק של 16 קטרי צינור מהפתח של הצינור. ברגע שהטכניקה נלמדת היטב, ניתן לבצעה בתוך שש שעות אם היא מבוצעת כראוי, ללא זמני העיבוד באמצעות התוכנה. בעת ביצוע הליך זה, חשוב לזכור להשתמש בתאורה אחידה, בהגדרות מצלמה נכונות ובכמות מספקת של חלקיקי זריעה.לאחר צפייה בסרטון זה, תשיגו הבנה טובה לגבי אופן הגדרת מפצל התצוגה, הרכבת מקור האור, שליטה בפרמטרי המצלמה ואופטימיזציה של מערכת ה-PTV. לאחר פיתוחה, סללה טכניקה זו את הדרך עבור חוקרים בתחום הטורבולנציה לבצע מחקרים ניסויים בדינמיקה של זרימה לגראנז'יאנית.

three-dimensional-particle-tracking-velocimetry-for-turbulence

Research

JoVE Journal

Engineering

הנדסה

טכניקה לביצוע הדמיה כמותית תלת ממדי (3D) עבור מגוון של זורם נוזל מוצגת. שימוש במושגים מתחום הדמית שדה אור, אנו משחזרים כרכי 3D ממערכים של תמונות. התוצאות שלנו 3D להקיף מגוון רחב הכוללים שדות מהירות והפצות גודל בועות רבות שלבים.

קביעת שדות זרימה 3D באמצעות מצלמה מרובה אור תחום הדמיה

velocimetry תמונת מיקרו חלקיקים (μPIV) משמש כדי לחזות תמונות לזווג של חלקיקי מיקרו נזרעו בזורם דם אשר חוצה קורלציה לתת פרופיל מהירות מדויקת. שיעור גזירה, מהירות המרבית, צורת פרופיל מהירות, וקצב זרימה, כל אחד מהם יש יישומים קליניים, ניתן לגזור ממדידות אלה.

Velocimetry תמונת מיקרו חלקיקים למדידות בפרופיל מהירות של מיקרו זורם דם

הליך ללימוד תזרים חולף ליד הגבולות באמצעות velocimetry ברזולוציה גבוהה, במהירות גבוהה חלקיק תמונה (PIV) מתואר כאן. PIV הוא טכניקת מדידה לא פולשנית ישימה לכל זרימה אופטית נגישה על ידי אופטימיזציה של כמה אילוצי פרמטרים כגון מאפייני התמונה והקלטה, את מאפייני גיליון לייזר, וניתוח אלגוריתמים.

Velocimetry תמונת חלקיקים במהירות גבוהה ליד משטחים

אנו משתמשים בהדפסת תלת מימד כדי לייצר חלקיקים אנזוטרופיים בצורות של שקעים, צלבים, טטרדות ושלישיות, שניתן למדוד את היישור והסיבובים שלהם בזרימת נוזל סוערת ממספר תמונות וידאו בו זמנית.

שיטות למדידת התמצאות סיבוב שעיר 3D מודפסות חלקיקי Turbulence

כתב היד מציג פרוטוקול להולכת ניסויי הובלה של משקעים למיטה, שבהם החלקיקים הנעים עוקבים אחר ניתוח תמונה. מתקן הניסוי, ההליכים להפעלת מימוש ועיבוד נתונים, ולבסוף כמה תוצאות הוכחה של מושג מוצגים כאן.

תמונה מבוססי Lagrangian החלקיקים מעקב בניסויי מיטה לטעון

כאן, אנו מציגים פרוטוקול להתבונן זורם טרנדו לא יציב מעל כנף דלתא בטכניקה הדמיית זרימה עשן ששונה ולחקור את המנגנון האחראי על תנודות של המיקומים פירוק מתקדמים מערבולת.

חקירה נסיונית של מבנה הזרימה מעל כנף דלתא באמצעות שיטות הדמיה זרימה

בטכניקה המתוארת במסמך זה מציע שיטה זולה ופשוטה יחסית למדוד בו זמנית קינמטיקה של חלקיקים, מערבולת, זורם עם ריכוז נמוך של חלקיקים. המערבולות נמדד באמצעות חלקיקים תמונה velocimetry (PIV), קינמטיקה של חלקיקים מחושבים מתוך תמונות שהושג עם מצלמה במהירות גבוהה ב- חופפים שדה-של-view.

מדידה סימולטני של מערבולת, קינמטיקה של חלקיקים באמצעות זרימת טכניקות הדמיה

Velocimetry מערכת הד חלקיק תמונה (EPIV) מסוגלת לרכוש שדות דו ממדים של מהירות בנוזלים אופטיים אטומים או באמצעות גיאומטריות אופטיות אטומות מתוארת, ומדידות אימות בזרימת צינור מדווחות.

הד Velocimetry תמונת חלקיקים

האידוי של רכיב תהליך של קורבן (VaSC) משמש לפברק מבני כלי הדם. הליך זה נעשה שימוש בסיבי חומצה לקטית (הקרבת פולי) כדי ליצור microchannels חלול עם מיצוב גיאומטרי 3D מדויק המסופק על ידי צלחות ספר micromachined לייזר.

תהליך של הפיכת Microstructures תלת ממדי באמצעות אידוי של רכיב של קורבן

תא גזירה היא פיתחה עבור מדידות פיזור ניטרונים זווית קטנה במישור שיפוע מהירות-המהירות של גזירה ומשמש לאפיון נוזלים מורכבים. מדידות נפתרו מרחבית בכיוון שיפוע המהירות אפשריות לחקר חומרי גזירת פסים. יישומים כוללים חקירות של תפוצות colloidal, פתרונות פולימר, ומבנים עצמי התאספו.

מדידת חומר מיקרו תחת זרם באמצעות 1-2 מטוס זרימה קטן זווית ניוטרון פיזור

למדו כיצד להקים ולייעל מערכת מעקב חלקיקים תלת-ממדית לחקר זרימות טורבולנטיות. השיטה מאפשרת מעקב אחרי סט גדול של חלקיקים בזמן ובמרחב לניתוח זרימת ג'ט מצינור עגול.

תלת ממד חלקיקי מעקב velocimetry עבור יישומי Turbulence: מקרה של Jet Flow

גלה סרטונים נוספים