Particle Imaging Velocimetry (PIV)

วิธีการใช้กล้อง Photron FASTCAM สำหรับการประยุกต์ใช้ PIV

หมายเหตุโปรแกรมนี้จะให้ภาพรวมคร่าวๆของอนุภาค Imaging Velocimetry (PIV) สำหรับการแสดงการไหลโดยใช้ Photon ความเร็วสูงกล้อง FASTCAM เทคนิคที่ใช้เพื่อให้ได้เวลาการกระจายความเร็วขึ้นอยู่ในเขตของมุมมอง (FOV) กระแสเดียวและหลายขั้นตอนซึ่งเป็นไปอย่างรวดเร็วมากปั่นป่วนและซับซ้อน PIV เป็นประโยชน์อย่างมากสำหรับการวิเคราะห์ไหลเชี่ยวไหลชั่วคราวไหลขนาดเล็กและการศึกษาการไหลของปริมาตร 3D ตัวอย่างเช่นอัตราชั่วคราวสูงช่วยให้ภาพของฟองแยกเป็นชั้น ๆ ที่พบในการไหลผ่าน airfoil, ไหลเชี่ยวอยู่ใกล้กับวัตถุหรือซับซ้อนกระแสที่พบในถังหมัก.



เพื่ออำนวยความสะดวกการสร้างภาพของการไหลการใช้งานส่วนใหญ่ต้องการการเพาะไหลที่มีอนุภาค Tracer อนุภาคตามรอยเหล่านี้จะมองเห็นได้มากในการไหลเมื่อชีพจรด้วยแผ่นเลเซอร์หรือจุดไฟส่องสว่าง .

ไฟส่องสว่างด้วยแสงเลเซอร์จะสั้นมากในระยะเวลาได้อย่างง่ายดายหยุดการเคลื่อนไหวทั้งหมด เมื่อส่องสว่างด้วยแสงเลเซอร์จะปิดภาพที่มืดสนิท สั้นเลเซอร์ชีพจรรุนแรงให้ความคมชัดที่ดีในการอนุภาค Tracer หลังจากการจับกุม อนุภาค Tracer แล้วสามารถติดตามสำหรับการเคลื่อนไหวในการไหลที่ภาพแต่ละภาพจะวิเคราะห์หาตำแหน่งของอนุภาคเหล่านี้เป็นหน้าที่ของเวลาที่ รู้เวลาที่แม่นยำ (Dt) ระหว่างเลเซอร์ชีพจรคู่ให้การอ้างอิงสำหรับการเว้นวรรคและทิศทางการเปลี่ยนแปลงระหว่างอนุภาคเหล่านี้ในลำดับภาพ อนุภาคที่มีพล็อตเป็นชุดของเวกเตอร์ความเร็วเป็นตัวแทนของการไหลในทันทีได้รับในเวลา (แสดงทางด้านขวา) .

เทคนิคที่เรียกว่าคร่อมกรอบเป็นเวลาที่กำหนดและผลิตโดยเลเซอร์ชีพจรและกล้อง FASTCAM ของเราที่จะจับคู่ภาพที่มีช่วงเวลาที่สั้นมากระหว่างภาพ โดยใช้ไดโอดสูบ Nd: YLF หรือ Nd: YAG เลเซอร์, เลเซอร์ชีพจรสองคร่อมสองเฟรมที่แสดงด้านล่าง.




การติดตั้งกล้อง FASTCAM Photron สำหรับ PIV ใส่สัญญาณซิงค์ Generator กับกล้องและการซิงค์ในการเลือกโหมดภายนอกซิงค์ กล้องซิงค์ออกควรจะกำหนดให้ 0.5 ซึ่งมีชีพจร TTL สำหรับทุกกรอบอื่น ๆ และใช้การเต้นของชีพจรนี้จะเรียกเลเซอร์ ใช้กล้องในตัวฟังก์ชั่นที่จะชะลอการล่าช้าชีพจรซิงค์ออกเพื่อให้พัลส์เลเซอร์คร่อมกรอบที่แสดงข้างต้น.