دانلود مقالات ISI درباره سرعت سنجی تصاویر ذرات + ترجمه فارسی

سرعت سنجی تصاویر ذرات (به انگلیسیParticle image velocimetry) یکی از روش های اندازه گیری میدان سرعت سیال می باشد. مکانیزم سرعت سنجی تصویری ذرات بسیار ساده است در عین حالی‌که تجهیزات مورد استفاده در آن اغلب بسیار گران قیمت می‌باشد. در روشPIVابتدا نور لیزر تابانده می شود، این نور به کمک لنزهای مخصوص به صورت صفحه درآمده شکل 1 و ناحیه ای درون سیال را روشن می کند. سیال شامل ذراتی است که به منظور مشخص کردن موقعیت به درون آن به غلظت مناسب تزریق شده اند. با گرفتن دو عکس متوالی با دوربین دیجیتال و ارسال آن ها به کامپیوتر عکس ها ذخیره می گردند. سپس به کمک الگوریتم عددی با مقایسه این دو عکس میزان جابجایی ذرات تعیین می گردد. در ساده ترین روش که از یک دوربین استفاده می‌شود، می‌توان دو مؤلفه سرعت جریان را در یک صفحه نوردهی شده اندازه‌گیری کرد. نمونه ای از این آزمایش در شکل 2 برای سرعت سنجی اسپری مشاهده می شود. اساس این روش بر تصویربرداری از میدان جریان و پردازش تصویر استوار است. با استفاده از این روش می‌توان میدان سرعت لحظه‌ای را به‌صورت دوبعدی و سه‌بعدی و بدون ایجاد هیچ‌گونه اغتشاشی در جریان به‌دست آورد. مزیت بزرگ تکنیک PIV آن است که اطلاعات بردار سرعت جریان را با دقت بالایی از کل یک صفحه در جریان و آن‌هم در یک زمان به‌دست می‌آورد. اجزای اصلی تشکیل دهنده‌ی این سیستم، عبارت است از: ذرات ردیاب با اندازه‌ی مناسب برای غوطه‌ور سازی در سیال، نور لیزر صفحه‌ای، دوربین ثبت کننده‌ی تصاویر با سرعت بالا، نرم‌افزار و سخت‌افزار مناسب برای انجام آنالیز داده‌ها. در سرعت سنجی داپلری لیزری از یک جفت باریکه ی لیزری که به وسیله جدا کننده ی پرتو از پرتو مرجعی جدا شده اند استفاده میشود بطوریکه این دو پرتو تحت زاویه ی معین و معلومی به درون محیط یا همان سیال مورد نظر تابانده میشوند و در این ناحیه نوارهای تداخلی خطی را تشکیل میدهند که محل تشکیل این نوارها همان ناحیه یا حجم اندازه گیری است. میتوان نشان داد که فاصله این نوارهای تداخلی به طول موج دو پرتو و زاویه ی بین آندو بستگی دارد و لذا به راحتی قابل تطبیق با نوع سیال مورد آزمایش میباشد. ذره ای که از ناحیه یا حجم اندازه گیری عبور میکند با عبور از مقابل نوارهای روشن و تاریک ( فریزهای تداخلی) باعث تغییر در مقدار روشنایی و شدت نوری که به آشکار ساز نوری میرسد میشوند و در واقع سیگنالی را ایجاد میکنند که فرکانس آن به سرعت ذرات و فاصله ی نوارهای تداخلی بستگی دارد. پس میتوان با بررسی رابطه ی فرکانس نور رسیده به آشکار ساز و فاصله ی نوارهای تداخلی با سرعت ذرات، مقدار و جهت این سرعت ها را بدست آورد. در شکل زیر میتوانید نمایی کلی از چیدمان دستگاه سرعت سنجی دوپلری را ببینیم