Il est désormais possible de mesurer le champ de la vitesse instantanée de l'écoulement dans une région réellement volumétrique en utilisant le système V3V de TSI. Avant l'avènement de V3V, les méthodes pour mesurer la vitesse de l'écoulement volumétrique utilisaient d'ordinaire les techniques standards de vélocimétrie par images de particules (PIV). Elles consistaient en un balayage d'une nappe laser 2D à travers une région volumétrique de l'écoulement (qui n'est pas une mesure instantanée) ou en l'utilisation d'une « nappe épaisse illuminée » (qui n'est pas vraiment une mesure volumétrique, puisque l'épaisseur de la nappe est limitée). Mais à présent, avec le V3V, la totalité du champ de vitesse en trois dimensions à trois composants (3D3C) peut être mesurée instantanément.
Le système V3V mesure le déplacement des particules décelables dans l'écoulement sur une durée de temps définie afin de déterminer la vitesse locale. Le volume de mesure est illuminé par un cône de lumière laser. Le laser émet deux impulsions très brèves de lumière laser, séparées par une durée de temps connue et variable t.∆ Lorsque l'écoulement passe à travers le volume de mesure, la lumière laser est diffusée depuis les particules décelables durant chaque impulsion laser. Le système de caméra V3V capture des images séparées de la lumière laser diffusée par chaque impulsion respective du laser à travers l'ensemble du volume de mesure. Grâce à une technique d'imagerie brevetée à trois ouvertures, les positions en trois dimensions des particules sont déterminées à chaque impulsion du laser. L'ordinateur du système V3V est doté du système de transfert d'images HyperStreaming de TSI, qui permet de prendre des images en continu pendant 17 minutes avec une cadence de prise de vue de 15 Hz.
Une fois les images transférées sur l'ordinateur, les algorithmes brevetés et propriétaires du logiciel INSIGHT V3V sont utilisés afin de déterminer le champ de vitesse 3D3C complet. Tout d'abord, les positions spatiales des particules sont déterminées en utilisant les informations obtenues à partir des trois ouvertures de la caméra. La précision des positions des particules mesurées est inférieure à 20 microns dans le plan x-y et inférieure à 100 microns dans la direction z. La technologie unique de traçabilité des particules est mise en œuvre pour déterminer le déplacement du traceur t entre les deux impulsions laser. Particules .∆ sur la durée. Une fois les vitesses locales déterminées, les outils logiciels avancés permettent l'interpolation sur une grille régulière, de même que la création d'une gamme complète de graphiques en 3 dimensions, de courbes et de films. Les quantités d'écoulement d'ordre supérieur, comme le tourbillonnement, peuvent également être étudiées.
Caractéristiques et avantages
- Un système à caméra unique simplifie les mesures et améliore la précision
- Calibration automatique
- Traitement rapide
- Algorithmes de traitement uniques, validés théoriquement et expérimentalement
- Graphiques et affichages 3D intégrés
Applications
- Écoulement dans les appareils de mélange
- Écoulements d'hélice
- Appareils traversés par un écoulement
- Écoulement dans un cœur modèle
- Écoulements internesCuves à houle
- Sédimentation
Contenu
- Module de caméra V3V-8000
- Système d'ordinateur et de transfert d'image HyperStreaming
- Insight V3V
- Laser YAG200-NW
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