多相流體成像分析係統FlowMaster

德國LaVision朗維視生產(chan) 的多相流體(ti) 成像分析係統FlowMaster是一個(ge) 高度靈活和強大的粒子圖像速度測量（PIV）係統。多相流體(ti) 成像分析係統FlowMaster的組件包括連續波和脈衝(chong) 激光器、高速和sCMOS相機，所有的組件都可以通過精確的計時裝置方便地控製。多相流體(ti) 成像分析係統FlowMaster可以滿足流體(ti) 動力學所有領域的廣泛的測量需求。

使用Lavision朗維視的成像解決(jue) 方案進行 3D 粒子大小測量和跟蹤！使用多相成像和斷層掃描重建，可以在3D空間中可視化、跟蹤和量化粒子、液滴和氣泡。這可以為(wei) 消化係統中泡騰藥片的破碎、空化情況下氣泡的產(chan) 生和分布或沙子等氣溶膠的運動等應用提供有價(jia) 值的見解。

產品特色

在多相流體(ti) 成像分析係統FlowMaster中，算法和硬件由DaVis控製，該軟件包提供2D和3D流體(ti) 分析所需的功能。PIV測量係統的質量很大程度上取決(jue) 於(yu) 應用算法的能力。Lavision朗維視不斷提供用於(yu) 計算和驗證的較佳PIV算法，如變形詢問窗口、體(ti) 積自校準、PIV不確定性量化(包括傳(chuan) 播)、屢獲殊榮的Shake-the-Box算法等。

2D FlowMaster係統可以輕鬆升級為(wei) 3D測量係統。多相流體(ti) 成像分析係統FlowMaster是專(zhuan) 為(wei) 研究燃燒、噴霧、流動和空氣動力學應用而設計。PIV與(yu) 其他方法(如激光誘導熒光(LIF ))的結合可用於(yu) 進一步了解物理和化學過程。

2D交叉相關(guan) 平麵PIV的基本原理

多相流體(ti) 成像分析係統FlowMaster被設計用來測量瞬時2D和3D速度場，使用成熟的粒子圖像速度測量法（PIV）。速度測量法（PIV）技術。在流動中加入小顆粒，這些顆粒跟隨流動。對於(yu) 平麵PIV，粒子被一個(ge) 薄薄的（激光）光片照亮。(激光)光片照射，由示蹤粒子散射的光強度由一個(ge) 或多個(ge) 相機記錄。

對於(yu) 單一速度快照，光源發射兩(liang) 次，兩(liang) 次照明由專(zhuan) 用的高分辨率雙幀PIV攝像機記錄，該攝像機能夠一個(ge) 接一個(ge) 地拍攝兩(liang) 幅圖像。或者，對於(yu) 時間分辨PIV，幀速率通常大於(yu) 1 kHz的高速攝像機與(yu) 高重複率激光器一起使用，記錄一係列圖像，以高時間分辨率觀察詳細的流動動力學。 記錄的圖像被分成小的探測窗口。在激光發射之間的時間間隔dt期間，每個(ge) 詢問窗口的粒子移動位移ds。速度由比值ds/dt給出。後續圖像中兩(liang) 個(ge) 對應的詢問窗口之間的互相關(guan) 產(chan) 生了可能的粒子位移的相關(guan) 圖。相關(guan) 平麵中最高峰值的位置表示該窗口中粒子最可能的平均位移ds。

所有探測窗口的位移矢量最終被轉化為(wei) 完整的瞬時速度圖。這種PIV處理的基本原理已經被Lavision朗維視公司改進，如多通道預測-校正方案，根據局部速度梯度場進行圖像變形，以獲得更高的精度和空間分辨率。對於(yu) 時間分辨的PIV，有多種多幀技術可供選擇，如金字塔關(guan) 聯。

對於(yu) 來自單台相機的圖像，2D-PIV（2D2C，2D，2分量）計算出兩(liang) 個(ge) 速度分量。作為(wei) 國際合作的一部分，朗維視Lavision實施了一種基於(yu) 相關(guan) 統計的不確定性量化方法。這項技術能夠為(wei) 平麵二維和立體(ti) PIV的單個(ge) 瞬時速度矢量提供不確定性值。不確定度的傳(chuan) 播也提供了衍生量的不確定度，如渦度和雷諾應力。