részecskeképáramlásmérés

A részecskeképáramlásmérés, vagy PIV (Particle Image Velocimetry) egy optikai méréstechnika, amely folyadékok vagy gázok áramlási sebességét vizsgálja. A módszer lényege, hogy az áramló közegbe apró, jól követhető nyomjelző részecskéket szórnak be. Ezek a részecskék követik a közeg mozgását, így az ő sebességük mérésével az áramlás sebessége is meghatározható.

A mérés úgy történik, hogy egy vékony lézersíkot vetítenek a vizsgálni kívánt áramlási tartományra. Ezt a lézersíkot egy speciális kamera, általában egy CCD vagy CMOS kamera rögzíti. A kamera rövid időintervallumokkal (általában nanosecundumban mérhető) két képet készít a lézersíkról. Az első képen a részecskék egy adott pozícióban láthatók, a másodikon pedig kissé elmozdulva, az eltelt időnek és az áramlás sebességének megfelelően.

Az így nyert képpárok elemzésével meghatározható a részecskék elmozdulása és az eltelt idő. A PIV szoftver ekkor a képeket kisebb "ablakokra" osztja, és minden ablakban megkeresi a részecskék átlagos elmozdulását. Ebből az elmozdulásból és az időből kiszámítható az áramlás sebessége az adott pontban. Több ilyen ablak elemzésével teljes sebességmezők hozhatók létre, így vizuálisan is megjeleníthető az áramlás mintázata. A PIV technika különösen alkalmas komplex áramlási jelenségek, például turbulencia vagy örvények vizsgálatára, és széles körben alkalmazzák aerodinamikai, hidrodinamikai és egyéb mérnöki területeken.