Vélocimétrie par tomographie d'images de particules

L'instrument de tomo-PIV fournit une résolution spatiale élevée, un résultat de champ de vitesse de pulvérisation instantanée. Les résultats instantanés peuvent faire l'objet d'une moyenne d'ensemble dans des représentations moyennes. Le système peut être déclenché pour résoudre les effets transitoires du développement de la pulvérisation sur plusieurs cycles. La nature non intrusive de l'illumination de la section transversale du jet par la feuille laser permet des mesures volumétriques de haute qualité de la vitesse du jet, ce qui permet une observation détaillée des caractéristiques tridimensionnelles du jet.

Le système de tomo-PIV ne fournit pas d'informations sur la taille des gouttes ; il est donc souvent utilisé en conjonction avec l'un des nombreux instruments de mesure de la taille des gouttes pour fournir une caractérisation supplémentaire.

Le système de tomo-PIV utilise un laser pulsé de courte durée, qui passe à travers deux lentilles divergentes, pour éclairer une section du jet de pulvérisation. L'impulsion laser capte efficacement les gouttelettes du jet de pulvérisation en place au fur et à mesure qu'elles sont imagées. Les gouttelettes diffusent la lumière du laser, et trois caméras, qui sont déclenchées par l'impulsion laser, imaginent les gouttelettes dans le plan du laser à partir de différentes perspectives. La puissance de sortie du laser, l'optique de la caméra et la soustraction du bruit de fond des images sont toutes utilisées pour éliminer les gouttelettes hors foyer et les autres objets de la vue.

Lorsque les gouttelettes se déplacent à l'intérieur du laser, des images à deux trames sont acquises avec un délai très court et connu. Le progiciel LaVision DaVis est ensuite utilisé pour exécuter une série d'algorithmes de corrélation croisée afin de déterminer le déplacement de petits groupes de particules en trois dimensions. La combinaison d'une distance / direction de déplacement connue et d'un délai connu entre les paires d'images permet un calcul direct de la vitesse. Cette procédure est effectuée sur l'ensemble du domaine de l'image, et une représentation volumétrique du champ de vitesse instantanée des gouttelettes est déterminée. De nombreux champs de vitesse instantanés sont généralement acquis et utilisés pour générer un résultat de champ de vitesse moyen d'ensemble. Généralement, l'eau est utilisée comme milieu de pulvérisation pendant les mesures de PIV.