Name: Eş zamanlı ölçüm türbülans ve akış görüntüleme teknikleri kullanarak parçacık kinematik (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-03-12T13:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 53 s
Description: Öğrenin, türbülanslı akışlarda sediment parçacıklarının çökelme hızlarını eş zamanlı ölçmek için düşük maliyetli PIV ve yüksek hızlı kamera görüntüleme tekniklerini. Bu yöntem, akışkan-parçacık etkileşimlerini incelemek için güvenilir bir yaklaşım sunar.

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

playerTrialDesktop

Bu eser bölümlerini II-VI Vakfı ve kıyı Carolina Professional geliştirme Grant tarafından desteklendi. Ayrıca Corrine Jacobs, Marek Jendrassak ve William tüccar için deneysel kurulum yardımı kabul etmek istiyoruz.

<ol><li>Maxey, M. R. <a target="_blank" href="https://www.cambridge.org/core/journals/journal-of-fluid-mechanics/article/gravitational-settling-of-aerosol-particles-in-homogeneous-turbulence-and-random-flow-fields/2B97656A8ACDA551DCDE27AD7BA8B803">The gravitational settling of aerosol particles in homogeneous turbulence and random flow fields.</a> Journal of Fluid Mechanics. 174, 441-465 (1987).</li>
<li>Good, G. H., Ireland, P. J., Bewley, G. P., Bodenschatz, E., Collins, L. R., Warhaft, Z. <a target="_blank" href="https://www.cambridge.org/core/journals/journal-of-fluid-mechanics/article/settling-regimes-of-inertial-particles-in-isotropic-turbulence/522507173B16D8A91F7A911582628E9A">Settling regimes of inertial particles in isotropic turbulence.</a> Journal of Fluid Mechanics. 759, R3(2014).</li>
<li>Ha, H. K., Maa, J. P. Y. <a target="_blank" href="https://link.springer.com/article/10.1007/s12303-010-0016-2">Effects of suspended sediment concentration and turbulence on settling velocity of cohesive sediment.</a> Geosciences Journal. 14 (2), 163-171 (2010).</li>
<li>Raffel, M., Willert, C. E., Wereley, S. T., Kompenhans, J. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aRaffel%2C+M+%22Particle+image+velocimetry%3A+A+practical+guide%22">Particle image velocimetry: A practical guide</a>. , Springer. (2007).</li>
<li>Lu, L., Sick, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-speed+particle+image+velocimetry+near+surfaces%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%22%5BJournal%5D)">High-speed particle image velocimetry near surfaces.</a> Journal of Visualized Experiments. 76, e50559(2013).</li>
<li>Yang, T. S., Shy, S. S. <a target="_blank" href="https://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.1557526">The settling velocity of heavy particles in an aqueous near-isotropic turbulence.</a> Physics of Fluids. 15 (4), 868-880 (2003).</li>
<li>Jacobs, C. N., Merchant, W., Jendrassak, M., Limpasuvan, V., Gurka, R., Hackett, E. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Flow+scales+of+influence+on+the+settling+velocities+of+particles+with+varying+characteristics%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Flow scales of influence on the settling velocities of particles with varying characteristics.</a> PLoS One. 11 (8), 0159645(2016).</li>
<li>Murray, S. P. <a target="_blank" href="https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1029/JC075i009p01647">Settling velocities and vertical diffusion of particles in turbulent water.</a> Journal of Geophysical Research. 75 (9), 1647-1654 (1970).</li>
<li>Nielsen, P. <a target="_blank" href="https://pubs.geoscienceworld.org/sepm/jsedres/article-abstract/63/5/835/98482/turbulence-effects-on-the-settling-of-suspended">Turbulence effects on the settling of suspended particles.</a> Journal of Sedimentary Research. 63 (5), 835-838 (1993).</li>
<li>Kawanisi, K., Shiozaki, R. <a target="_blank" href="https://ascelibrary.org/doi/10.1061/%28ASCE%290733-9429%282008%29134%3A2%28261%29">Turbulent effects on the settling velocity of suspended sediment.</a> Journal of Hydraulic Engineering. 134 (2), 261-266 (2008).</li>
<li>Maxey, M. R., Corrsin, S. <a target="_blank" href="https://journals.ametsoc.org/doi/abs/10.1175/1520-0469%281986%29043%3C1112%3AGSOAPI%3E2.0.CO%3B2">Gravitational settling of aerosol particles in randomly oriented cellular flow fields.</a> Journal of the Atmospheric Sciences. 43, 1112-1134 (1986).</li>
<li>Melling, A. <a target="_blank" href="http://iopscience.iop.org/article/10.1088/0957-0233/8/12/005/meta">Tracer particles and seeding for particle image velocimetry.</a> Measurement Science and Technology. 8 (12), 1406-1416 (1997).</li>
<li>Hadad, T., Gurka, R. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0894177712003135">Effects of particle size, concentration and surface coating on turbulent flow properties obtained using PIV/PTV.</a> Experimental Thermal and Fluid Science. 45, 203-212 (2013).</li>
<li>Adrian, R. J. <a target="_blank" href="https://www.annualreviews.org/doi/10.1146/annurev.fl.23.010191.001401">Particle-imaging techniques for experimental fluid mechanics.</a> Annual Review of Fluid Mechanics. 23 (1), 261-304 (1991).</li>
<li>Shy, S. S., Tang, C. Y., Fann, S. Y. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0894177796001112">A nearly isotropic turbulence generated by a pair of vibrating grids.</a> Experimental Thermal and Fluid Science. 14 (3), 251-262 (1997).</li>
<li>Dietrich, W. E. <a target="_blank" href="https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1029/WR018i006p01615">Settling velocity of natural particles.</a> Water Resources Research. 18 (6), 1615-1626 (1982).</li>
<li>Huang, H., Dabiri, D., Gharib, M. <a target="_blank" href="http://iopscience.iop.org/article/10.1088/0957-0233/8/12/007/meta">On errors of digital particle image velocimetry.</a> Measurement Science and Technology. 8 (12), 1427(1997).</li>
</ol>

Yazarlar ifşa gerek yok.

Burada anlatılan yöntem nispeten ucuz ve aynı anda parçacık yörüngeler ve türbülans akış etkisi parçacık kinematik incelemek için ölçmek için basit bir yol sağlar. Bu akışı veya güçlü üç boyutlu parçacık hareketleri bu teknik için uygun olmadığını söylemeyi dikkat çekicidir. Uçak hareket izleme 2D ve PIV analiz hataları17 neden olur ve indirilmelidir. Ayrıca, yöntem (sırasına parçacıklar PT resim başına onlarca) nispeten düşük olarak izlenen parçacıklar konsantrasyon gerektirir. Bu kısıtlamayı ayn...

Türbülanslı akış, parçacıklar davranışını örneğin ilgili bilimsel ve mühendislik alanlarında uygulamaları, aerosoller atmosfer, kirleticiler ve/veya çökeller mühendislik sistemleri ve deniz, çok sayıda var mikroorganizmalar veya tortu okyanus1,2,3. Bu tür uygulamalar genellikle nasıl partiküller parçacık kinematik ve akışkanlar dinamiği eş zamanlı ölçüm gerektirir türbülans için yanıt anlamak ilgi olacaktır.
Parçacık hareketleri, bireysel parçacık yörüngeler ve partikül imaj velosimetri4,5 (PIV) istatistiksel teknik takip izleme (PT), ivmelendirici ölçmek için mevcut teknolojilerin akışı ölçmek için kullanılan hızları, her ikisi de non-müdahaleci optik teknikleri dahil. Aynı anda hem akışı ve parçacık kinematik ölçmek için bu non-müdahaleci optik teknikleri kullanarak ana diğer ölçüm doğruluğu (ile müdahale edemezsin her görüntüleme tekniği için gerekli ayrı aydınlatma mücadeledir Örneğin, parçacık kinematik ölçme aydınlatma kaynağı önemli gürültü kaynağı sıvı hız ölçüm ve ahlak bozukluğu-çok yönlü olarak rol yapamaz). Görüntü kontrastı görüntülerin her iki kümedeki güvenilir sonuçlar elde etmek için yeterli olması gerekir. Örneğin, PT resim parçacık konumlarını belirlemek için bir blob analizi gerçekleştirmek için siyah beyaz görüntülere dönüştürülür; Böylece, yetersiz kontrast parçacık pozisyon hatalara yol açar. Zavallı kontrast PIV görüntüleri miktarda yanlışlıklar akışkan hızları tahmininde neden olacak bir düşük sinyal gürültü oranı.
Burada, aynı anda her iki parçacık kinematik ve akış hızları ölçmek için nispeten düşük maliyetli ve basit bir yöntem açıklanmıştır. Yüksek güçlü bir monokromatik ışık yayan diyot (LED) satırı ışık, nerede satır ışık diyafram ve çift kafalı yüksek yoğunluktaki lazer başvurur, kullanımı ile faiz ve akışı alan her iki parçacıkların aynı bölgede aynı anda görüntüsü. LED yüksek güç yüksek hızlı kamera tarafından (Zincirli) parçacıkların görüntüleme için yeterlidir ama PIV tarayıcıları dağınık ışık yoğunluğu çok düşük olduğundan PIV görüntüleri etkisi yoktur. Ne zaman bir kısa zaman aralığı üzerinde oluşur akışı alan PIV görüntüler için çift kafalı yüksek yoğunluktaki lazer aydınlatan ve bu görüntüleri kolayca belirlenir ve bunlar kaydedilir zaman yüksek hızda PT kamera tarafından elde edilen zaman serisinden kaldırıldı. PIV lazer bakliyat serisi iki sistem birbirleriyle orantılı çerçeve kazanım hesaplı çalıştırarak değil minimize edilebilir yüksek hızlı görüntü (parçacık izleme için kullanılan) zamanında kaydedildi. Daha gelişmiş ayarlar içinde bir harici PT ve PIV fotoğraf makinesi bu değil durum sağlayacak bir gecikme ile tetikleyebilir. Son olarak, tarafından dikkatli bir değerlendirme parçacıklar PIV görüş alanı içinde (FOV) izlenen tutarın PIV görüntüleri korelasyon analizinde izlenen bu parçacıklar tarafından tanıtılan hataları zaten dikkate genel hata tahmini tarafından alınır, PIV izleyiciler sorgu penceresi içinde olmayan evrensel boyutu dağılımı ile ilişkili dahil hatalar. İzleyiciler tohum PIV büyük çoğunluğu akış, doğru akış hızı tahminleri verimli izliyorsunuz. Bu teknikler her iki parçacık kinematik ve akış alanı iki boyutlu düzlemde aynı anda doğrudan ölçümü etkinleştirin.
Bu çalışmalarda Yang ve utangaç6 ve Jacobs ve ark. tarafından kullanılan benzer bir türbülanslı akış özellikleri yerleşme parçacık belirlemek için uygulayarak bu teknik gösterilmiştir 7. parçacık yerleşme genellikle tortu süspansiyon, taşıma ve yerleşme oluşan sediment taşıma son aşamasında olduğunu. Türbülanslı akış içinde yerleşme parçacık ele sahip çoğu önceki çalışmaları, ya parçacık yörüngeleri veya çalkantılı hızları değil doğrudan ölçülür ama teorik olarak anlaşılmaktadır veya8,9,10modellenmiştir. Parçacıklar ve türbülans arasındaki etkileşimleri ile ilgili ayrıntılar en sık araştırdık her ikisi de aynı anda ölçüm deneysel sınırlamaları nedeniyle teorik ve sayısal modeller kullanarak6,11. Biz nereye biz çalışma dispersiyon hız parçacıklar ve onların kaplin türbülans ile salınan bir kılavuz tesiste bir parçacık-türbülans etkileşimi örnek çalışma mevcut. Anlaşılır olması için bundan sonra biz parçacıklar "parçacıklar" ve "izleyiciler"; PIV tekniği için kullanılan tohum parçacıklar olarak soruşturma altında sevk edecektir Ayrıca, biz parçacık yörüngeleri yüksek hızlı görüntüleme "parçacık izleme", "PT" veya "yüksek hızlı görüntü" ve "PIV kamera" PIV yöntemi için kullanılan kamera ölçer, "yüksek hızlı" fotoğraf makinesi olarak kullanılan kamera sevk edecektir, "resimler" ölçer. Burada açıklanan yöntemi parçacıklar kinematik ve akışkanlar dinamiği eş zamanlı ölçüm tesis içinde ilgi önceden tanımlanmış bir alan sağlar. Elde edilen verileri parçacık-türbülans etkileşimi iki boyutlu bir açıklamasını sağlar.

<table><tbody><tr><td>Optik lensler</td><td>CVI LAZER OPTIK</td><td>Y2-1025-45, RCC-25.0-15.0-12.7-C, PLCC-25.4-515.1-UV</td><td>Diğer optik şirketleri kabul edilebilir. PIV ışık tabakası oluşturmak için küresel ve döngüsel lensler.</td></tr><tr>PIV <td>Nikon</td><td>Nikkor 105mm f/2D</td> <td>için kamera lensi</td><td>Diğer kamera lensi şirketleri kabul edilebilir. PIV görüntüleme için kamera merceği.</td></tr><tr>Yüksek hızlı <td>Nikon</td><td>Nikkor 50mm f/1.8D</td> <td>için kamera lensi</td><td>Diğer kamera lensi şirketleri kabul edilebilir. Yüksek hızlı görüntüleme için kamera lensi.</td></tr><tr><td>Çift kafalı darbeli lazer</td><td>Quantel</td><td>EverGreen: 532nm, 70mJ@15Hz</td><td>Diğer lazer şirketleri kabul edilebilir. PIV için Çift Kafalı Darbeli Lazer: Nd: YAG</td></tr><tr><td>LED çizgi ışığı</td><td>Gardasoft Vision, Ltd.</td><td>VLX2 LED Hat Aydınlatması - Yeşil - GAR-VLX2-250-LWD-G-T04</td><td>Diğer şirketler kabul edilebilir. LED için hat ışığı.</td></tr><tr><td>PIV tohumlama parçacıkları/izleyicileri</td><td>Potters Industries KÜRESEL</td><td>İçi Boş Cam Küreler: 11 mm ortalama çap</td><td>Diğer şirketler kabul edilebilir. PIV tohumlama parçacıkları</td></tr><tr><td>CCD çapraz korelasyon kamerası</td><td>TSI, Inc.</td><td>POWERVIEW 11M: CCD, Çift pozlama, 4008x2672 piksel @ 4.2 Hz, 12bit dinamik aralık ile</td><td>Diğer şirketler kabul edilebilir. PIV görüntüleme için çift pozlama, CCD kamera.</td></tr><tr><td>Yüksek hızlı kamera</td><td>Photron</td><td>FASTCAM SA3; Model 60K: 1024x1024 piksel @ 1kHz</td><td>Diğer şirketler kabul edilebilir. Yüksek hızlı görüntüleme için CMOS kamera.</td></tr><tr><td>Senkronizatör</td><td>TSI, Inc.</td><td>LASERPULSE SENKRONİZATÖR 610036</td><td>Diğer şirketler kabul edilebilir. PIV kamera ve lazerin alımını senkronize edin.</td></tr><tr><td>Kalibrasyon hedefi</td><td>TSI, Inc.</td><td></td><td>Diğer şirketler kabul edilebilir. Görüntü kalibrasyonu için hassas hedef.</td></tr></tbody></table>

eş zamanlı ölçüm türbülans ve akış görüntüleme teknikleri kullanarak parçacık kinematik

Simultaneous Measurement of Turbulence and Particle Kinematics Using Flow Imaging Techniques

Türbülanslı akış, kirleticiler, deniz mikro-organizmalar, ve/veya çökeller okyanus, veya akışkan Yataklı reaktörler ve yanma süreçlerinde gibi parçacıklar kinematik anlayış bilimsel ve mühendislik alanlarında çok sayıda sorunları dahil Mühendislik sistemleri. Türbülans etkisi böyle akar parçacıklar kinematik çalışma için akış ve parçacık kinematik simultane ölçümleri gereklidir. Non-müdahaleci, optik akış ölçüm teknikleri türbülans ölçmek için veya parçacıklar, izleme için bulunmaktadır, ancak her ikisi de aynı anda ölçme teknikleri arasında girişime nedeniyle zor olabilir. Burada sunulan yöntem akışı ve parçacık kinematik simultane ölçümleri yapmak için düşük maliyetli ve nispeten basit bir yöntem sağlar. Bir kesit akış hızı ölçüm uçak için iki bileşenleri sağlar bir parçacık görüntü velosimetri (PIV) tekniği kullanılarak ölçülür. Geniş puls lazer tarafından dijital bir kamera görüntüsü numaralı seribaşı akışı alanı aydınlatma için bu tekniği kullanır. Parçacık kinematik aynı anda yansıma kullanarak bir ışık yayan diyot (LED) LINE lambasının düzlemsel bir kesit PIV alan bakış açısı ile (FOV) ile çakışıyor akışı aydınlatır. LINE lambasının yeterince düşük PIV ölçümleri etkilemez, ama yeterince güçlü ilgi büyük parçacıkların aydınlatmak için yüksek hızlı kamera kullanarak yansıma gücüdür. Lazer bakliyat üzerinden PIV tekniği içeren yüksek hızlı görüntüler her yüksek hızlı görüntü toplanan yoğunluk düzeyini incelenerek kolayca süzülür. Yüksek hızlı kamera kare hızı o PIV kamera kare hızı ile incommensurate yaparak, yüksek hızlı zaman serisi kirlenmiş kare sayısı en aza indirilebilir. Teknik ağırlıklı olarak iki boyutlu ortalama akışları için uygundur, en az 5 kez izleyiciler tohum PIV ortalama çapı ve konsantrasyon düşüktür parçacıklar içerir.

Deneysel kurulumunun şematik Resim 1' de gösterilen. Rakam ışık sayfaları (LED ve lazer) düzenlenmesi, çakışmayı çubuk ya da FOVs ve FOVs salınan kılavuz ve tank duvarlar göreli konumunu gösterir. Türbülans ve parçacıklar Protokolü bölümünde açıklandığı gibi aynı anda ölçülür. Şekil 2 anlık hız ve vorticity ile birlikte örnek parçacık yörüngeleri ölçümleri örnek sonuçlarını gösterir. PIV incelemenin sonuçlarını çalkantılı dalgala...

Burada açıklanan teknik parçacık kinematik ve türbülans akar düşük parçacık konsantrasyonları ile eşzamanlı olarak ölçmek için düşük maliyetli ve nispeten basit bir yöntem sunar. Türbülans partikül imaj velosimetri (PIV) ölçülür ve parçacık kinematik bir örtüşen alan bakış açısı yüksek hızlı kamera ile elde edilen görüntüler üzerinden hesaplanır.

Eş zamanlı ölçüm türbülans ve akış görüntüleme teknikleri kullanarak parçacık kinematik

Numerous problems in scientific and engineering fields involve understanding the kinematics of particles in turbulent flows, such as contaminants, marine ...

Hem mühendislik hem de doğa biliminde çok sayıda alan sıvı parçacık etkileşimi ile ilgili sorunları içerir. Bu yöntem, hem parçacık yörüngelerinin hem de akış hızlarının nispeten düşük maliyetli, müdahaleci olmayan eşzamanlı optik ölçümsağlar. Burada tortu parçacıklarının çalkantılı bir akıştaki yerleşme hızlarını ölçer, parçacık yörüngelerinin ayrıntılı karakterizasyonuna olanak sağlarken aynı zamanda aynı konumdaki türbülanslı hızları ölçeriz.Parçacık görüntü velocimetry kurulum başlamak için, akış tesisi doğrultusunda, bir optik plaka üzerinde yatay düzeyde bir çift kafa yüksek yoğunluklu darbe lazer düzeltmek. Salınım lı ızgaranın altında olacak 2B ışık düzlemi üretmek için lazerle aynı hizaya silindirik bir lens yerleştirin. Daha sonra silindirik lensten sonra 5 ila 1 milimetre kalınlığında bir ışık tabakası oluşturacak bir mesafede küresel bir mercek yerleştirin.Ardından, PIV için görüntüleri kaydetmek için ışık sayfasına dik bir çift pozlama CCD kamera yerleştirin. Kameraya bir lens takın, açın ve serbest ve sürekli modda ayarlayın. PIV kamerayı çalkantılı akış tesisine odakla.Diyafram açıklığını ve kamera konumunu, görüntü istenilen ışık sayfası sınırlarından daha küçük vey

simultaneous-measurement-turbulence-particle-kinematics-using-flow

Research

JoVE Journal

Engineering

Mühendislik

Bu protokol yerinde hayvan oluşturulan akımlarının ölçümü için tasarlanmış bir kendi kendine yeten sualtı velosimetri cihazları (SCUVA) nasıl kullanılacağı hakkında yönergeler sağlar. Buna ek olarak, bu protokol tarla koşullarında yarattığı zorluklar adresleri ve operatör hareket, hayvanlar konumu, tahmin ve SCUVA yönü içerir.

Kantitatif Ölçüm In situ</emBağımsız Sualtı velosimetri Aparatı (SCUVA)> Akımlar

Akışkanlar için bir dizi nicel üç boyutlu (3D) görüntüleme yapmak için bir teknik sunulmuştur. Işık Alanı Görüntüleme alanından kavramları kullanarak, görüntü dizilerinden 3D hacimleri yeniden. Bizim 3D sonuçlar hız alanları ve çok fazlı kabarcık boyutu dağılımları gibi geniş bir yelpazede kapsar.

Çoklu kamera Işık Alanı Görüntüleme aracılığıyla 3D Akış Alanları Belirleme

Mikro-parçacık görüntü velosimetri (μPIV) doğru bir hız profili vermek için çapraz ilişkili olan kan akışındaki numaralı seribaşı mikro parçacıklar eşleştirilmiş görüntüleri görselleştirmek için kullanılır. Klinik uygulama için, her biri kesme hızı, maksimum hız, hız profili şekil ve akış hızı, bu ölçümler elde edilebilir.

Mikro Kan akış hızı Profil ölçümleri için mikro-parçacık imaj velosimetri

Bu videoda ilk bir yüzey akustik dalga (SAW) akustik ters akışlı cihazın imalat ve operasyon prosedürleri açıklar. Daha sonra SAW pompa cihaz içinde nitel akış görselleştirme ve karmaşık akış kantitatif analiz her ikisi için izin veren bir deney düzeneği göstermektedir.

Yüzey-akustik dalga odaklı Akustik-ters akışlı Mikroakiskan Fabrikasyon, İşletme ve Akış Görselleştirme

Yüksek çözünürlüklü, yüksek hızlı parçacık görüntü velosimetri (PIV) kullanarak sınırları yakınında geçici akımları incelemek için bir prosedür burada açıklanmıştır. PIV gibi görüntü ve kayıt özellikleri, lazer sac özellikleri ve analiz algoritmaları gibi birçok parametre kısıtlamaları optimize ederek herhangi bir optik erişilebilir akışı için geçerli olmayan bir müdahaleci ölçüm tekniğidir.

Yüzeyler Yakın yüksek hızlı Partikül imaj velosimetri

Konfokal mikroskopi çekici süspansiyonlar için model sistemler olarak incelenmiştir hareketsiz resim ve koloit akıcı polimer karışımları için kullanılır. Görüntü analizi algoritmaları geometrik hapsi nedeniyle değişiklikleri ölçmek kolloidal parçacıkları için yapısal ve dinamik ölçümleri hesaplamak için kullanılır.

Kuşatılmış Quiescent ve akan Koloidno polimer Karışımlarının Eşodaklı Görüntüleme

Biyofilmlerin çevreleriyle karmaşık etkileşimleri vardır. Biyofilm-çevre etkileşimlerini kapsamlı bir şekilde araştırmak için, burada biyofilm gelişimi için heterojen kimyasal ortam oluşturmak, yerel akış hızını ölçmek ve biyofilm kolonileri içinde ve çevresinde kütle taşınmasını analiz etmek için bir dizi yöntem sunuyoruz.

Biyofilm ve Habitat Heterojen Eş-geliştirme karakterize Yöntemleri

Türbülanslı sıvı akışındaki hizalamaları ve dönüşleri aynı anda birden fazla video görüntüsünden ölçülebilen krikolar, haçlar, tetradlar ve triadlar şeklinde anizotropik parçacıklar üretmek için 3D baskı kullanıyoruz.

Oryantasyon ve dönme hızının ölçülmesi yöntemleri türbülansına tanecikler 3D basılmış

Dört görünüm ayırıcı ile yüksek hızlı kamera dayalı üç boyutlu parçacık izleme velosimetri (3D-PTV) sistem burada tanımlanmıştır. Teknik alt ≈ 7.000 Re Reynolds sayısı on çap çevresinde dairesel bir borudan, bir jet akışı uygulanır.

Türbülans Uygulamaları için üç boyutlu Parçacık Takip Akımları: Jet Akış Örneği

Burada, kararsız kıvırma akar değiştirilmiş duman akışı görselleştirme tekniği kullanarak bir delta kanat üzerinde gözlemlemek ve öncü girdap arıza Mekanlar salınım için sorumlu mekanizma araştırmak için bir protokol mevcut.

Akış yapısı akış görüntüleme yöntemleri ile Delta kanat üzerinde deneysel incelenmesi

Öğrenin, türbülanslı akışlarda sediment parçacıklarının çökelme hızlarını eş zamanlı ölçmek için düşük maliyetli PIV ve yüksek hızlı kamera görüntüleme tekniklerini. Bu yöntem, akışkan-parçacık etkileşimlerini incelemek için güvenilir bir yaklaşım sunar.

Eş zamanlı ölçüm türbülans ve akış görüntüleme teknikleri kullanarak parçacık kinematik

Daha fazla video keşfet