Particle Image Velocimetry
Presentación
La técnica de velocimetría por imagen de partículas (PIV) se basa en el desplazamiento de unas partículas introducidas en fluido estudiado. A partir de dos imágenes succesivas de la posición de las partículas, se puede determinar el desplazamiento de dichas partículas. Conociendo el tiempo transcurrido entre dos fotogramas, se determina la velocidad de las partículas.
El grupo ha usado ampliamente esta técnica de medida, y ha participado activamente en su elaboración y perfeccionamiento, tanto a nivel de algoritmos de correlación de la imagen (Local Field Correction), como en el análisis y la corrección de errores de medida.
Campañas de medida
La experiencia del grupo en este campo culmina en una intensa campaña de medida en el Noise Test Facility de Qinetiq, Farnborough, Inglaterra. El objeto de dicha campaña de medida es proporcionar una base de datos sólida del campo fluido a la sálida de toberas de reactores de aviación (a escala 1/10). La base de datos ha servido para la validación de códigos de simulación numérica para poder predecir el campo fluido y acústico a la salida de los aeroreactores, con el fin de diminuir sustancialemnte el ruido de los grandes aviones de aviación civil.
Camara anechoica del Noise Test Facility de QinetiQ, Farnbourough, Inglaterra, donde se realizó la campaña de medida experimental de PIV estereoscópico.
Campo de velocidad medio y rms a la salida de una de las toberas ensayadas.
Imagen de partículas típica a la salida de la tobera (situada a la izuierda de la imagen). Las partículas están iluminados por un Laser pulsado Neodimio:YAG para conseguir imagenes de alto contraste y poder ver la prtículas como objetos “fijos”.
Análisis de errores
El grupo dirige también su atención en el análisis de errores de medida en el marco de la técnica PIV y su variante estereoscópica. La gráfica de la derecha representa la magnitus de un error conocido como “peak locking”, o “pixel locking”, originado por problemas de discretización de la imagen de partículas.
Se han identificado otros tipos de errores, como el fenómeno de “group locking” y un bías en el sistema de lectura de las cámaras digitales comunmente usadas en esta técnica de medida.
Aplicación a combustión
Publicaciones relacionadas:
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