Particle Image Velocimetry (PIV) TSI
PIV neboli rovinná laserová anemometrie je moderní optická vizualizační a měřicí metoda pro výzkum a diagnostiku
proudění tekutin v laboratorních i provozních podmínkách. Světelná rovina vytvořená pulzním laserem osvětluje
sledovanou oblast, proudění je vizualizováno zaváděním částic do tekutiny. Ze dvou těsně po sobě jdoucích záznamů
obrazů částic CCD kamerou je vyhodnocena vektorová mapa rychlostí proudového pole. EÚ OTTP používá výkonný, zakázkově
řešený laboratorní PIV systém TSI a menší přenosný standardní systém TSI.
Specifikace
- výkonný pulsní Nd:YAG laser, energie paprsku 250 mJ & 532 nm
- světelná rovina tloušťky 0,5 ÷ 5 mm
- stereoskopické uspořádání kamer se Scheimpflug optikou, rozlišení 1280 × 1024 pixelů
- zobrazovaná oblast řádově 5 × 5 cm2 ÷ 2 × 2 m2, při použití mikroskopu jako objektivu je rozlišení až 5 μm/pixel při velikosti oblasti 4 × 3 mm
- dvou/tří-složková rychlost v rovině (2D2C ÷ 2D3C), není nutná kalibrace rychlosti
- frekvence záznamů obrazu až 10 Hz
- záznam cyklických a fázově rozlišených dějů
Typické použití
- studium dynamiky proudění a turbulence, sprejů a spalovacích procesů, směšování proudů, proudění v mezních vrstvách
- aerodynamické a hydrodynamické studie rychlostních polí ve volném prostředí i v průhledných modelech
- jednofázové proudění tekutin, dvoufázový tok kapalina-plyn, tekutina-pevné částice, spreje apod.
- metoda vhodná pro neustálená proudění se změnou směru
- experimentální verifikace počítačových (CFD) modelů
Poskytované výsledky
- 2C – 3C vektory rychlostí proudění v rovině, postupným skenováním je proměřena celá sledovaná 3D oblast
- okamžité a průměrované obrazy proudění
- pokročilé zpracování obrazů rychlosti: střední a rms složky rychlosti v rovině, intenzita turbulence, vizualizace turbulencí, rozložení míry vířivosti, proudnice, čáry konstantních rychlostí, trajektorie částic, smyková napětí a další prostorové charakteristiky
- v kombinaci s metodou LIF (Laser Induced Fluorescence) možnost vyhodnocování hmotnostních toků v tekutinách
Publikace
- Ďurdina L., Jedelský J., Jícha M., Investigation and comparison of spray characteristics of pressure-swirl atomizers for a small-sized aircraft turbine engine, International Journal of Heat and Mass Transfer 78 (2014) 892-900 (ISSN 0017-9310)
- Ďurdina L., Jedelský J., Jícha M., PIV Investigation of a Pressure-Swirl Atomizer Spray, Engineering Mechanics 20 (2013) 6, 459-469
- Jedelský J., Jícha M., Spatially and temporally resolved distributions of liquid in an effervescent spray, Atomization and Sprays 22 (2012) 7, 603-626 (ISSN 1044-5110)
Kontantní osoba
doc. Ing. Jan Jedelský, Ph.D.
telefon: +420 54114 3266 | e-mail: jedelsky@fme
vutbrcz
Energetický ústav, Odbor termomechaniky a techniky prostředí
Fakulta strojního inženýrství, Vysoké učení technické v Brně
Technická 2896/2, 616 69 Brno
Informační leták ke stažení ve formátu 
PDF (720 KB) nebo 
JPG (410 KB).
