Name: high-speed particle image velocimetry near surfaces
Uploaded: 2013-06-24T14:00:00
Duration: 11 min 59 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about High-speed Particle Image Velocimetry Near Surfaces at JoVE.com

Этот материал основан на работе, поддержанной Национальным научным фондом США по гранту № CBET-1032930 и выполняемых работ в университете Количественные лазерной лаборатории Мичигана диагностики.

<ol>
	<li>Raffel, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Particle Image Velocimetry: A Practical Guide. , (2007).</li><li>Adrian, R. J., Westerweel, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Particle image velocimetry. , (2011).</li><li>Sick, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High+speed+imaging+in+fundamental+and+applied+combustion+research.">High speed imaging in fundamental and applied combustion research.</a> Proceedings of the Combustion Institute. 34 (2), 3509-3530 (2013).</li><li>Prasad, A. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Particle+image+velocimetry.">Particle image velocimetry.</a> Current Science (Bangalore). 79 (1), 51 (2000).</li><li>Stitou, A., Riethmuller, M. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Extension+of+PIV+to+super+resolution+using+PTV.">Extension of PIV to super resolution using PTV.</a> Measurement Science &amp; Technology. 12 (9), 1398-1403 (2001).</li><li>Alharbi, A. Y., Sick, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Investigation+of+boundary+layers+in+internal+combustion+engines+using+a+hybrid+algorithm+of+high+speed+micro-PIV+and+PTV.">Investigation of boundary layers in internal combustion engines using a hybrid algorithm of high speed micro-PIV and PTV.</a> Experiments in Fluids. 49 (4), 949-959 (2010).</li><li>Meinhart, C. D., Wereley, S. T., Santiago, J. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+PIV+Algorithm+for+Estimating+Time-Averaged+Velocity+Fields.">A PIV Algorithm for Estimating Time-Averaged Velocity Fields.</a> Journal of Fluids Engineering. 122 (2), 285 (2000).</li><li>Jainski, C., Lu, L., Dreizler, A., Sick, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-Speed+Micro+Particle+Image+Velocimetry+Studies+of+Boundary-Layer+Flows+in+a+Direct-Injection+Engine.">High-Speed Micro Particle Image Velocimetry Studies of Boundary-Layer Flows in a Direct-Injection Engine.</a> International Journal of Engine Research. , (2012).</li><li>White, F. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Fluid mechanics. , 864 (2008).</li><li>Pope, S. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Turbulent Flows. , 771 (2000).</li><li>Most, D., Leipertz, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Simultaneous+Two-Dimensional+Flow+Velocity+and+Gas+Temperature+Measurements+by+use+of+a+Combined+Particle+Image+Velocimetry+and+Filtered+Rayleigh+Scattering+Technique.">Simultaneous Two-Dimensional Flow Velocity and Gas Temperature Measurements by use of a Combined Particle Image Velocimetry and Filtered Rayleigh Scattering Technique.</a> Applied Optics. 40 (30), 5379 (2001).</li><li>Omrane, A., Petersson, P., Ald&#233;n, M., Linne, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Simultaneous+2D+flow+velocity+and+gas+temperature+measurements+using+thermographic+phosphors.">Simultaneous 2D flow velocity and gas temperature measurements using thermographic phosphors.</a> Applied Physics B. 92 (1), 99-102 (2008).</li><li>Someya, S., Li, Y., Ishii, K., Okamoto, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Combined+two-dimensional+velocity+and+temperature+measurements+of+natural+convection+using+a+high-speed+camera+and+temperature-sensitive+particles.">Combined two-dimensional velocity and temperature measurements of natural convection using a high-speed camera and temperature-sensitive particles.</a> Experiments in Fluids. 50 (1), 65-73 (2010).</li><li>Peterson, B., Reuss, D. L., Sick, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-speed+imaging+analysis+of+misfires+in+a+spray-guided+direct+injection+engine.">High-speed imaging analysis of misfires in a spray-guided direct injection engine.</a> Proceedings of the Combustion Institute. 33 (2), 3089-3096 (2011).</li></ol>

Авторы не имеют ничего раскрывать.

Как и в любой оптический метод измерения расхода, планирование установки высокоскоростных скорости Изображения Частиц (PIV), требуется оценка ограничений и оценки лучших компромиссов для измерения задаче. Выбор увеличения изображения, частоту кадров, свойства лазерного ножа, и алгоритмы анализа зависит от деталей исследуемого течения. При необходимости, разведочное измерения должны проводится с целью выявления параметров для измерения высокой точности. В данной статье описываются общие процедуры и некоторые результаты выборки для высокоскоростного PIV для изучения пограничного слоя потока вдоль плоской пластины. Последовательность 500 изображений был записан в 5 кГц. Междугородной микроскоп был использован для достижения 2,4 х 1,8 мм 2 поля-обзора расположена на поверхности пластины. Высокое качество освещения капель масла была достигнута с луч от импульсной диодной накачкой твердотельный лазер, который был расширен в свет шEET с использованием пучка гомогенизатор. Луч гомогенизатора содержит микро-линз состоят из маленьких цилиндрических линз и дополнительной, комплексной телескоп. Микро-линз расширяет кругового пучка в вертикальном направлении путем разделения входящего пучка в бимлеты. Тогда следующие телескопа накладывает бимлеты создать легкий лист с даже свет распределение интенсивности света в плоскости листа нормально распространения пучка. Изображения были обработаны с использованием PIV кросс-корреляции алгоритма. Следует отметить, что гомогенизированный луч полезны, особенно при работе вблизи поверхности, но это не критично для приложений, описанных здесь. Методу, описанному в этой процедуре позволяет ненавязчивым высоким разрешением, высокоскоростной исследования потоков с использованием надежных алгоритмов корреляции. Основными преимуществами этого высокого разрешения, высокоскоростной измерительной техники являются высоким пространственным и временным разрешением и возможностью для выявления и отслеживанияэволюции структуры внутри потока. С помощью этих методов Alharbi 6 и Jainski соавт. 8 продемонстрировали способность визуализировать и отслеживать вихревые структуры в пограничном слое двигателя внутреннего сгорания. Эти ключевые функции позволяют Исследования по структуре и динамики сильно переходных потоков. Кроме того, PIV может быть расширен за двумерным, двухкомпонентные (2D-2С) поля скоростей (как описано здесь), чтобы разрешить 3-компонентов (3C) в плоскости (стерео-PIV) и в объеме (томографических PIV , сканирование PIV, голографические PIV). Кроме того, PIV может быть реализовано с другими методами, такими как плоские лазерно-индуцированной флуоресценции (PLIF), фильтруют рэлеевского рассеяния (FRS) и термографические люминофоров для достижения одновременного 2D измерений скорости и других скаляров (температуры, концентрации видов, эквивалентных отношений) 11 -14. Эти оптические, лазерные методы могут быть непосредственно применены для исследования массы иэнергии обменных процессов во многих приложениях, таких как пристеночной протекает в двигателе внутреннего сгорания.

Многомерного измерения скоростей и возможность отслеживать поток поля во времени обеспечивают критически важную информацию во многих областях науки, техники и науки о здоровье. Среди наиболее широко используемых методов визуализации потока скорости Изображения Частиц (PIV). Первоначально создана как плоская техники, измеренной снимки два в плоскости компонент скорости, PIV варианты были разработаны, чтобы обеспечить трехкомпонентные и объемной возможности измерений. Все PIV системы состоят из индикатора частиц, один или более источников света и одну или более камер. Твердые частицы или капли обычно используются в качестве индикатора частиц, а пузырьки присущие поток может также использоваться в качестве индикатора частиц. Камера (ы), то изображение (ы), разбросанных или излучаемый свет от трассирующих частиц после их облучении источником света (с). Среди широкого спектра 1,2 вариаций наиболее распространенным захватывает две компоненты скорости в плоскости у крысые несколько кадров в секунду. Совсем недавно, новые приборы позволили высокой частотой кадров измерений (&gt; 1 кГц), которые следуют в потоке турбулентных масштабах времени в кГц. PIV определяет поле скоростей путем отслеживания среднее движение частиц группы из пары изображений, которые отделены друг от друга известными задержки. Каждое изображение разбивается на сетку равномерно расположенных окон допроса. Наиболее распространенный размер допроса окна составляет 32 х 32 пикселей. Алгоритм вычисляет функции взаимной корреляции для всех опроса окна, в результате чего один вектор смещения на опрос окно и, следовательно, образует на его поверхности сетки векторов. Разделив поля вектора смещения по времени задержки затем определяет векторное поле скоростей. При планировании PIV измерений важно понимать, что обычно выбор экспериментальных условиях является компромиссом между противоречивыми требованиями. Иными словами, экспериментпсихических состояний необходимо тщательно планируется охватить аспекты потока, которые имеют значение для изучения под рукой. Книги Raffel соавт. 1 и Адриан и Westerweel 2 обеспечивают отличную углубленное обсуждение этих ограничений. Здесь мы выделяем несколько, которые являются наиболее важными в данном контексте. Выбор поля-обзора (FOV) установит отправной точкой для выбора параметров здесь. Количество пикселей в камере чип затем определяет пространственное разрешение и число векторов, которые получаются при условии, что один выбирает для использования опроса окно размером 32 х 32 пикселей, часто с 50% перекрытием во взаимной корреляции процедуры. Плотности посева 8-10 частиц на опрос окно обычно желательно, чтобы помочь функции взаимной корреляции. Тем не менее, существуют специальные алгоритмы, такие как частицы отслеживания велосиметрии (PTV) и усредненной по времени подхода корреляции, которые могутбыть использованы для решения ситуации с низкой плотностью посева (1-3 частицы / допросе окне), как и в случае с изображениями вблизи поверхности. Обратите внимание, что градиенты скорости в каждом допросе окна должны быть небольшими, чтобы избежать смещения в полученном векторе являются репрезентативными для данного окна. Установленному правилу большой палец в том, что смещений частиц между первым и вторым кадром не должно превышать 8 пикселей (¼ от размера окна опроса), чтобы уменьшить количество сопряжения потери (потери изображения частиц в пределах опроса окно с первой рамы ко второй раме) для корреляции. Как результат, время между двумя последовательными импульсами лазерного (дт) должна быть скорректирована соответствующим образом. Однако уменьшение дт ниже эквивалента 8 пикселей перемещений снизит скорость динамического диапазона, так как нижний предел конце разрешение составляет порядка 0,1 пиксель перемещения. Как и в 8 пикселей перемещение шithin плоскости изображения, высокие скорости частиц не должна пересекать более ¼ свет толщина листа, снова уменьшить количество спаривания потерь. Со времени задержки между двумя лазерными импульсами используется для обеспечения лучшего корреляции в свете плоскости листа, толщина листа является переменной в данном контексте. В то время как равномерность интенсивности света не так критично, как и для интенсивности на основе измерений, таких как плоские лазерно-индуцированной флуоресценции 3, рядом шляпообразных профиль пучка помогает PIV качества, особенно для более высокого разрешения изображений. В общем, некоторые предположения о характере потока под исследования могут быть использованы в качестве отправной точки при выборе параметров эксперимента. Затем, Исследовательские эксперименты могут быть необходимы для уточнения параметров. Здесь мы опишем, как настроить PIV эксперимента, который позволяет с высокой частотой кадров изображение двух измерениях скорости ComponeНТС с пространственным разрешением, что является адекватным для разрешения структуры пограничного слоя. Это достигается с использованием высокой частотой повторения ТЕМ 00 с диодной накачкой твердотельный лазер, междугородной микроскопом, и высокая частота кадров CMOS камеры. Несколько деталей изображения на поверхности вблизи, также включены.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Name of Equipment</td>
			<td>Company</td>
			<td>Model</td>
			<td>Comments</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>High-speed 532 nm Nd:YAG laser</td>
			<td>Quantronix</td>
			<td>Model: Hawk I</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Long distance microscope (QM-100)</td>
			<td>Questar</td>
			<td>Model: QM-100</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>High-speed CMOS camera (Phantom v7.3)</td>
			<td>Vision Research</td>
			<td>Model: Phantom v7.3</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Atomizer (TSI 9306)</td>
			<td>TSI</td>
			<td>Model: 9306</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Silicone oil</td>
			<td>Dow Corning CST 510</td>
			<td>CST 510 Fluid</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Beam homogenizer</td>
			<td>Fraunhofer</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>Custom made part</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>45&deg; high-reflectivity (HR) 532 nm turning mirror</td>
			<td>Laser Optik</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>Multiple suppliers</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Aperture</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>Multiple suppliers</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Calibration target</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>Custom made part</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PIV recording and processing software</td>
			<td>LaVision</td>
			<td>Software: Da Vis</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>High-speed controller (HSC)</td>
			<td>LaVision</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Optical rail and carriers</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>Multiple suppliers</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Laser beam blocks and traps</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>Multiple suppliers</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mounts for optical elements</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>Multiple suppliers</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Translation stage</td>
			<td>Newport</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Metal tubing to create jet flow</td>
			<td>McMaster-Carr</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>Multiple suppliers</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Combination square and centering square</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>Multiple suppliers</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

high-speed particle image velocimetry near surfaces

Многомерный и переходные потоки играют ключевую роль во многих областях науки, техники, здравоохранения и науки, но часто не очень хорошо понял. Сложный характер этих потоков могут быть исследованы с помощью скорости Изображения Частиц (PIV), на основе лазера методом визуализации для оптического доступными потоками. Хотя многие формы PIV существуют, которые расширяют техники за первоначально плоской двухкомпонентной возможности измерения скорости, основной системы PIV состоит из источника света (лазера), камеры, индикатор частиц и алгоритмы анализа. Изображений и запись параметров источника света, а также алгоритмы настроены для оптимизации записи для потока интерес и получить достоверные данные скорости. Общие PIV исследований мере двухкомпонентной скорости в плоскости, в нескольких кадрах в секунду. Тем не менее, последние разработки в области аппаратуры способствовали высокой частотой кадров (&gt; 1 кГц) измерений в состоянии решить переходЛОР потоки с высоким временным разрешением. Таким образом, высокая скорость измерений кадров позволили исследований по эволюции структуры и динамики сильно переходных потоков. Эти исследования играют важную роль в понимании фундаментальной физики сложных течений. Подробное описание для выполнения высоким разрешением, высокоскоростной плоских PIV для изучения переходного потока вблизи поверхности плоской пластины представлена ​​здесь. Подробная информация для настройки параметров ограничений, таких как изображения и записи свойства, свойства лазерного листа и алгоритмов обработки адаптировать PIV для любого потока интерес включены.

Фотография установки показана на рисунке 1. Необработанные изображения частицы 32 х 32 пикселя допроса окном у стены из двух последовательно снятых изображений показано на рисунке 2. Частицы в рисунке 2а смещаются 2-3 пикселя вправо на рисунке 2b и удовлетворять &quot;одна четверть правило&quot;, которое гласит, что в плоскости и вне плоскости смещения частиц не должно превышать ¼ от размера окна допроса . Кроме того, плотность частиц на опрос окно должно быть примерно 8-10 частиц, так как алгоритмы PIV корреляции отслеживать групп частиц. Тем не менее, плотность посева в пристенной PIV исследований часто порядка 1-3 частиц. Таким образом, специальные алгоритмы должны быть использованы для решения исследований с более низкой плотности посева, например, отслеживания частиц велосиметрии (PTV) алгоритмы, которые отслеживают отдельные частицы 1,2,4-6. Усредненных по времени корреляции подход7,8 также может быть использован для решения проблемы низкой плотности посева но это обычно приводит к потере временным разрешением. Кроме того, рядом со стенами изображений подвергается воздействию яркие отражения лазера, который может негативно повлиять на PIV корреляции и дать ложные векторы. Эти яркие отражения также ограничить положение первого действительным вектором скорости в стене нормальном направлении. Предварительная обработка необработанных изображений частиц необходимо уменьшить влияние фоновый шум от источников, таких как лазерные отражений. В этой демонстрации первого действительного вектора находится в 23 мкм от стены. После необработанных изображений частиц обрабатываются с помощью алгоритмов корреляции PIV, качество и достоверность полученной векторных полей скорости должны быть оценены. Ложные векторов неизбежны в сыром векторных полей, но есть несколько отличительных характеристик. Неправильное векторов являются общими вблизи поверхностей, на краях света листа, а по краям оFA потока. Кроме того, величина и направление вектора недействительным существенно отличаются от соседних векторов и не имеет физического смысла. В случае этого примера поток пограничного слоя, действительные векторы скоростей следует отметить слева направо в виде смещений частиц на рисунке 2 указывают. Кроме того, скорости должна уменьшаться у стены из-за условие прилипания 9. Мгновенного поля скоростей показано на рисунке 3 подходят оба этих физических критериях. Другая полезная метрика для оценки достоверности результатов PIV является определение вектора выбор каждого вектора в поле вектора скорости. В общем, векторное поле должно состоять из&gt; = 95% первого вектора выбора, т.е. те, которые не требуют последующей обработки, так что надежный пост-обработки алгоритмы могут быть использованы для обнаружения и заменить ложный векторов, не вызывая значительное артефакты 2. Мгновенная векторных полей показано на <sЧонг&gt; Рисунок 3 состоят полностью из векторов 1-й выбор. Значимость высокой скоростью, или кинематографических, измерения PIV становится очевидным из проверки временной последовательности потока изображений. Мгновенная скорость (V г) и скорости колебаний (V &#39;) векторных полей в начале, середине и в конце записи последовательности, показаны на фигуре 3. Используя разложение Рейнольдса, V я является суммой усредненной поле скоростей ( <img alt="Уравнение" fo:src="/files/ftp_upload/50559/50559eq2highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50559/50559eq2.jpg" /> ) И V &#39;10. Для этого эксперимента <img alt="Уравнение" fo:src="/files/ftp_upload/50559/50559eq2highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50559/50559eq2.jpg" /> определялась временно усреднения всех изображений в последовательности. Мгновенная векторного поляиз записи последовательности очень похожи, и показать поток, движущийся слева направо. Эти результаты также показывают, что поток в основном в горизонтальном направлении с горизонтальной составляющей скорости (и) гораздо больше, чем вертикальная составляющая скорости (об.) Флуктуационных полей векторного также показывают, что горизонтальные колебания скорости (и &#39;) больше, чем вертикальная колебания скорости (V&#39;). Тем не менее, колебания также показывают, что поток замедляется, так и &#39;меняет свое направление в течение записи последовательности. Усредненная по времени и мгновенная U - профили в нескольких разное время в течение записи последовательности показаны на рисунке 4 и убедиться, что поток замедляется с течением времени. U - профили мыповторно определяется усреднением четырех соседних столбцах вектора вместе, чтобы улучшить статистическую значимость результатов близко к стене. Процедура была использована в предыдущей работе 6,8. Величина ошибки означает двойное стандартное отклонение из четырех смежных столбцов вектора. Наибольшие погрешности, происходит вблизи поверхности пластины и подтверждает трудности с использованием алгоритмов PIV корреляции для зон с низкой плотностью посева. Несколько алгоритмов анализа предназначены для решения низкой плотности посева, таких как PTV 5,6 и усредненных по времени корреляции 7,8 подходы. <img alt="Рисунок 1" src="/files/ftp_upload/50559/50559fig1.jpg" /> Рисунок 1. Настольная сборки. <img alt="Рисунок 2" fo:content-width="5.5in" fo:src="/files/ftp_upload/50559/50559fig2highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50559/50559fig2.jpg" /> Рисунке 2. Частица изображения в 32 х 32 пикселей опроса вблизи стенки в точке а) т = 0,2 мс и б) т = 0,4 мс. Физические размеры опроса окна являются 96 х 96 мкм 2. <img alt="Рисунок 3" src="/files/ftp_upload/50559/50559fig3.jpg" /> Рисунок 3 Слева:. Мгновенным (V I), а справа: колебание (V &#39;) поля скоростей в начале, середине и конце записи последовательности. Векторных полей, состоящий исключительно из первого выбора векторов. Меньший набор векторных полей показан для ясности. V Я поля показывают поток, движущийся слева направо при обратном направлении V &#39;. Обратите внимание, что только каждый четвертый вектор-столбец в горизонтальном направлении показан для ясности. Дополнительно, Масштаб скорости между V я и поля V &#39;отличается как указано в левом верхнем углу каждого изображения. <img alt="Рисунок 4" src="/files/ftp_upload/50559/50559fig4.jpg" /> Рисунок 4. Горизонтальная скорость (U) профилей в разное время в течение потока. Усредненных по времени U - профиль показан с кругами. Планки погрешностей показано на Т = 0,1 мс профилем представитель погрешности для всех других случаях. Время истории и - профили показывает снижение потока с течением времени.

Watch this Scientific Journal Video about High-speed Particle Image Velocimetry Near Surfaces at JoVE.com

High-speed Particle Image Velocimetry Near Surfaces

Методика исследования переходных течений вблизи границы использования с высоким разрешением, высокоскоростной скорости Изображения Частиц (PIV), описано здесь. PIV является ненавязчивым измерительная техника применима к любому оптически доступный поток, оптимизируя ограничения параметров, таких как изображения и записи свойств, свойства лазерного ножа, и алгоритмы анализа.

Высокоскоростной скорости Изображения Частиц Рядом Поверхности

Multi-dimensional and transient flows play a key role in many areas of science, engineering, and health sciences but are often not well understood. The ...

Research

Education

JoVE Journal

JoVE Core

Engineering

Physics

Mechanical Engineering

Unit 1

Physics Basics

Vectors and Scalars

SCIENTISTS IN ACTION

Echo Particle Image Velocimetry

Эхо Velocimetry Particle Image

The transport of mass, momentum, and energy in fluid flows is ultimately determined by spatiotemporal distributions of the fluid velocity field.1 ...

Probing and Mapping Electrode Surfaces in Solid Oxide Fuel Cells

Исследование и картирование поверхности электродов в ТОТЭ

Solid oxide fuel cells (SOFCs) are potentially the most efficient and cost-effective solution to utilization of a wide variety of fuels beyond hydrogen ...

Fabrication of Nano-engineered Transparent Conducting Oxides by Pulsed Laser Deposition

Изготовление нано-инженерии прозрачных проводящих оксидов методом импульсного лазерного осаждения

Nanosecond Pulsed  Laser Deposition (PLD) in the presence of a background gas allows the deposition  of metal oxides with tunable morphology, structure, ...

High-resolution, High-speed, Three-dimensional Video Imaging with Digital Fringe Projection Techniques

Высокое разрешение, высокая скорость, Трехмерная Видео Формирование изображений с цифровой Fringe методы проекции

Digital fringe projection (DFP) techniques provide dense 3D measurements of dynamically changing surfaces.&#160;Like the human eyes and brain, DFP uses ...

Monolayer Contact Doping of Silicon Surfaces and Nanowires Using Organophosphorus Compounds

Монослоя Связаться легирования кремния поверхностей и нанопроволок Использование фосфорорганических соединений

Monolayer Contact Doping (MLCD) is a simple method for doping of surfaces and nanostructures1. MLCD results in the formation of highly controlled, ultra ...

Visualization of High Speed Liquid Jet Impaction on a Moving Surface

Визуализация Высокоскоростной струи жидкости столкновение на движущейся поверхности

Two apparatuses for examining liquid jet impingement on a high-speed moving surface are described: an air cannon device (for examining surface speeds ...

Development of an Experimental Setup for the Measurement of the Coefficient of Restitution under Vacuum Conditions

Разработка экспериментальной установки для измерения коэффициента восстановления в условиях вакуума

The Discrete Element Method is used for the simulation of particulate systems to describe and analyze them, to predict and afterwards optimize their ...

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

Трехмерная Velocimetry Отслеживание частиц для Турбулентность Области применения: Случай струйного потока

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 ...

Evanescent Field Based Photoacoustics: Optical Property Evaluation at Surfaces

Evanescent поля на основе фотоакустика: Оптическая Оценка недвижимости на поверхностях

Here, we present a protocol to estimate material and surface optical properties using the photoacoustic effect combined with total internal reflection. ...

High-speed Continuous-wave Stimulated Brillouin Scattering Spectrometer for Material Analysis

Высокоскоростной непрерывном стимулировали Бриллюэна рассеяния спектрометр для анализа материалов

Recent years have witnessed a significant increase in the use of spontaneous Brillouin spectrometers for non-contact analysis of soft matter, such as ...