네 도면 스플리터 고속 카메라 기반 입체 입자 추적 속도계 (3D-PTV) 시스템은 여기에 설명된다. 기술 하류 ≈ 7000 다시 레이놀즈 수에서 열 지름 근방 원형 파이프에서 제트류에인가된다.
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이 논문에서
요약
초록
3D-PTV는 이미지 시퀀스의 스테레오 촬영에 입체적으로 입자의 집합의 라그랑 경로를 추적 할 목적으로 정량 유량 측정 기술이다. 구성 요소, 기능, 제약 및 네보기 스플리터와 고속 카메라로 구성된 3D-PTV 토폴로지 최적화 팁 기본 설명이 문서에서 설명합니다. 이 기술은 다시 ≈ 7,000에서 원형 제트의 중간 유동장 (5 <x / d의 <25)에 적용된다. 오일러 프레임의 라그랑 플로우 기능과 난류 수량은 제트 기원의 다운 스트림 열 직경 주위와 제트 코어에서 다양한 반경 거리에서 추정된다. 라그랑 특성 궤적, 속도 및 가속도 선택된 입자뿐만 아니라 Serret-Frenet 식으로부터 얻어지는 흐름 경로의 곡률을 포함한다. 10시에 위치한 크로스면에서 제트 핵심 축을 중심으로 3D 속도와 난류 필드의 추정제트의 하류 직경은 문헌과 비교되고, 대규모 유선 속도 움직임의 파워 스펙트럼은 제트 코어로부터 다양한 방사상 거리에서 얻어진다.
서론
난류 제트 흐름은 엔지니어링 분야에서 유비쿼터스 있습니다. 이러한 흐름의 상세한 특성화는 전자 마이크로 스케일 디바이스에 대규모 환경 배출 시스템에서 실질적인 문제 걸치는 넓은 스펙트럼에서 매우 중요하다. 4 - 때문에 다양한 응용 프로그램의 수에 미치는 영향의 제트 흐름은 깊이 1에서 연구되고있다. 열선 풍속계 등 여러 실험 기법 4 - 8, 레이저 도플러 속도계 (LDV) (4), 9-12 및 입자상 유속계 (PIV) 12-16은 제트 레이놀즈 수와 경계 다양한 흐름 특성화하는데 사용되어왔다 정황. 최근 몇몇 연구는 제트 (17) 흐름의 18 난류 / 비 난류 인터페이스를 연구하기 위해 3D-PTV를 사용되었습니다. 3D-PTV는 복잡한 난류 파이를 설명하는 데 적합하는 기술이다다른 관점에서 필드들. 그것은 멀티 뷰 입체를 사용하여 참조의 라그랑 프레임에 볼륨 내의 입자 궤적의 재구성을 할 수 있습니다. 첫번째 기술은 창 (19)에 의해 ....
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프로토콜
1. 실험실 안전
- 선택된 조명 원의 안전 가이드 라인 (예를 들어 레이저, LED 산업, 할로겐)을 검토한다.
주 :이 실험에서, 다섯 250 와트 할로겐 스포트라이트 조명 세트로 사용된다. 다음과 같이 광원의 기본 안전 및 추천 측면이 설명되어 있습니다.- 높은 온도 (~ 3000 K 색 온도)에서 작동 할로겐 조명과 직접 접촉을 피하십시오.
- 고려 흐름을 가열 방지하기 위해 데이터를 수집하는 경우에만 ON 빛을 유지합니다.
- 어떤 종류의 용지를 포함하여, 광원 근처에 떨어져 모든 가연성 물질을 보관하십시오.
2. 실험 셋업
- 적절한 렌즈를 선택
- 교정 문제를 방지하기 위해 낮은 수차 렌즈를 선택합니다. 추천 렌즈는 망원 타입 또는 마이크로 렌즈이다.
- 렌즈가 OBJ 내에서 원하는 시야 (FOV)을 커버 있는지 확인요법 거리, O, 필요한 확대, M을 추정하여.
주 : 배율 FOV 카메라 칩의 길이의 비이며, 물체 거리 f는 렌즈의 초점 거리 O = F (1 / M + 1),로서 계산 될 수있다. 이 실험에서는, 카메라 칩의....
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결과
사진 및 설치의 개략도는도 1 및도 2에 나타내었다. 보정 대상은 기점 마크가도 3에 도시 된 뷰 스플리터 및 3D 재구성 보정에 반영. 인식 교정 대상의 RMS는 유선 방향 X, 스팬 방향 Y, 및 Z 방향의 깊이 7.3 ㎛의 5.7 ㎛ 내지 1,417 ㎛의 것이다. Z의 -coordinate에 대하여 높은 RMS가 다른 방향 X 및 Y 좌표를 비교하여 Z 축 네 개의 뷰 비교적 작은 각도에서 이들에 대한 감소 대상 점에 기인한다. 임의의 주어진 순간에 네 뷰 각각 검출 된 입자는 103의 순서였다. 검출 된 입자 중에서 성공적인 3D 재구성 수가 사실로 인해 절반으로 감소된다 교차 영역 AR에만 입자전자 캡쳐. VIDEO 1은
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토론
3D-PTV는 많은 다른 사람의 사이에서 대동맥 토폴로지 (28) 등의 낮은 대기 (25), 실내 공기 분배 (26), 또는 타악기 흐름에 큰 규모의 난류 운동 난류 흐름의 다양한 복잡한 물리학을 해명하기 위해 큰 잠재력을 가지고있다. 그러나, 장점 및 제한뿐만 아니라 경험 이해 가능성을 최대화하기 위해 중요하다. 시행 착오 예비 시험 및 프레임 레이트, 조명 원, G 및 B 레벨 및 이미지 필터링 방법을 포함하여 최적의 설정을위한 철저한 반복은 직접 (예를 들어, 추적) 입자의 집합의 라그랑 경로를 재구성하는 능력과 상관된다. 여기에 설명 된대로 중요한 프로토콜 단계, G & B 레벨의 조정 및 FOV의 조명 (할로겐 스팟 조명, 돋보기 렌즈의 조합 수로의 바닥에서 반사 거울) 참고하는 것이 중요하다.
ENT "> 이러한 조정은 네 개의 뷰에 대한 조사에서의 광 산란을 최적화하는 것을 돕는다. 고성능 측정 실험 .......액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
공개 사항
저자는 더 경쟁 재정적 관심이 없음을 선언합니다.
감사의 글
이 작품은 레오나르도 P. 차모로어의 스타트 업 패키지의 일부로 기계 공학, 어 바나 - 샴페인 일리노이 대학,학과에 의해 지원되었다.
....액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
재료
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| Mikrotron 4CXP 4레인 CXP-6 CoaXPress | ImageOps | CAMMC4082 | 고속 카메라 |
| 액티브 실리콘 FireBird CoaX 프레임 그래버 | ImageOps | FBD-4XCXP6 | 프레임 그래버 |
| 100 μ m 은도금 중공 세라믹 구체 | Potters Industries LLC | AG-SL150-30-TRD | 파종 Paritcles |
| StreamPix6 | Upstate Technical Equipment CO., INC | MISNOR-STP-6-S-CL | 카메라 적용 |
| 4보기 스플리터 | Photrack AG | 하나의 카메라로 3D-PTV를 수행하는 경우 필요한 부품 | |
| 250 와트 스포트라이트 할로겐 | General Electrics | 23719 | 광원 |
| OpenPTV (소프트웨어) | OpenPTV (http://www.openptv.net) | 오픈 소스 입자 추적 소프트웨어 (참고 : 모든 설치 혼란이나 컴퓨터 전원 가용성 문제없이 사용하려는 모든 사람을위한 서비스로 사용 가능). |
참고문헌
- Wygnanski, I., Fiedler, H. Some measurements in the self preserving jet. , Cambridge university press. (1968).
- Rajaratnam, N. Turbulent jets. , Elsevier. (1976).
- Panchapakesan, N., Lumley, J.
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재인쇄 및 허가
