Warum PIV? Konventionelle Methoden (HDA, LDA) Einzelpunktmessungen Beeinflussung der Strömung...
Transcript of Warum PIV? Konventionelle Methoden (HDA, LDA) Einzelpunktmessungen Beeinflussung der Strömung...
Warum PIV?
Konventionelle Methoden(HDA, LDA)
• Einzelpunktmessungen
• Beeinflussung der Strömung
• Zeitaufwendig (Abtasten)
• Im turbulenten Fall nur Mittelung möglich
Particle image velocimetry
• Gesamtfeldmethode
• Keine Beeinflussung der Strömung
• Gesamter Strömungsbereich
z
PIV optische Konfiguration
Mehrfachbelichtetes PIV Bild
PIV Analyse
Doppebelichtetes Bild
Korreltations-bereich
ÖrtlicheKorrelation
RP
RD+RD-
RC+RF
xdsxIsxWxIxWsR
)()()()()( 2211Örtliche Korrelation:
W… TeilchenverteilungI… Intensität
PIV Ergebnis
Turbulente RohrströmungRe = 5300100×85 Vektoren
Geschwindigkeitsfelder
Historie
• Quantitative Geschwindigkeit aus Bildern von Teichenbewegungen (1930)
• Laser speckle velocimetry
• Particle image velocimetry
• Auswertung durch örtliche Korrelation
• ‘Digital’ PIV
• Stereoskopische PIV; holographische PIV
D X t t u X t t dt
t
t
( ; , ) ( ),
X ti ( )2
X ti ( )1
D
Teilchenbahn
Strömungslinie
u X t( , )
v ti ( )
Verschiebungsfeld
• Die Fluidbewegung entspricht einer Teilchenbewegung dessen Verschiebung gemessen wird
NI << 1
NI >> 1
Particle tracking velocimetry
Particle image velocimetry
Niedrige Partikeldichte
Hohe Partikeldichte
Geschwindigkeit aus Tracer-Geschwindigkeiten
Strömung
Ergebnis
seeding
Belichtung
Foto
Erfassung
Einlesen
Bearbeitung
Schärfen
Auswahl
Korrelation
Berechnung
KontrolleAuswertung
Berechnung
Datenaufnahme
Pixel
“Ablauf einer PIV”