Добавляем размерность - время

Методы высокоскоростной регистрации полей величин открывают новые возможности по исследованию потоков. Использование современных скоростных камер и лазеров позволяет соединить высокое пространственное разрешение с высоким временным разрешением измеряемых величин.

Рис. 1: Движение крупных вихрей на выходе из сопла. Получено методом TRPIV

Особенности

Метод высокоскоростной трассерной визуализации (High-Speed PIV) позволяет измерять:

  • временные серии двух- и трехкомпонентных полей скорости
  • средние по времени характеристики турбулентных потоков
  • временной спектр пульсаций
  • пространственные и временные корреляции величин

Поскольку регистрация изображений с выской частотой не изменяет фундаментальных принципов метода измерений, высокоскоростные измерения могут быть реализованы с разлчиными измерительными методиками: PIV, Stereo PIV, Tomo PIV, Micro PIV, PLIF, IPI, PFBI, LIF.

Область применения

Скоростная регистрация добавляет новую размерность измерений - время, что может быть полезно при исследовании различных процессов. Например, при изучении турбулентности появляется возможность измерения пространственно-временных корреляций (Тейлоровских масштабов). Рождение, распространение, взаимодействие и распад вихревых структур может быть зарегистрировано в динамике. Кроме того, формирующиеся потоки, пульсирующие и нестационарные потоки также могут быть исследованы путем регистрации серии измерений с высокой скоростью.

Характеристики

  • максимальная частота измерений - 0,5-10кГц (в зависимости от модели камеры и источника освещения)

Оборудование

  • цифровые камеры
    • PCO 1200 hs
    • PCO dimax
    • Photron камеры
    • Видеоспринт
  • источники света
    • NewWave Pegasus - Nd:YLF лазер с высокой частотой импульсов (до 10кГц). Частота импульсов - 1-10000Гц; Энергия в импульсе - 10мДж (при частоте 2кГц); задержка между парой импульсов - от 1 мкс.
    • ФТИ-Оптроник - непрерывные DPSS лазеры, для диагностики низкоскоростных процессов в воде