Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie Wydział Fizyki i Informatyki Stosowanej Zastosowanie metody PIV do analizy pola prędkości.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie Wydział Fizyki i Informatyki Stosowanej Zastosowanie metody PIV do analizy pola prędkości."— Zapis prezentacji:

1 Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie Wydział Fizyki i Informatyki Stosowanej Zastosowanie metody PIV do analizy pola prędkości w obszarze konwekcji mieszanej Łukasz Zwaliński opiekun: dr inż. Marek Jaszczur

2 Cel pracy: zastosowanie metody PIV (Particle Image Velocimetry) do analizy pola prędkości w obszarze konwekcji mieszanej optymalizacja wybranych parametrów metody PIV, od których zależy jej dokładność wyznaczenie pól prędkości płynu dla dostępnych danych pomiarowych przegląd literatury naukowej dotyczącej metod pomiaru prędkości płynów Lukasz ZwalińskiZastosowanie metody PIV …

3 Podział metod pomiaru prędkości płynu: Inwazyjne: Anemometria (termoanemometria) Rurka Prandtla Bezinwazyjne: Laserowa anemometria wieloogniskowa (LTA) Dopplerowska anemometria laserowa (LDA) Anemometria laserowa wykorzystująca indukowaną fluorescencję przepływu (LIF) Cyfrowa anemometria obrazowa (PIV) Lukasz ZwalińskiZastosowanie metody PIV …

4 PIV - cyfrowa anemometria obrazowa PIV to najnowszy sposób pomiaru pola prędkości z grupy dostępnych metod optycznych, nieinwazyjnych, metoda pozwala na znalezienie wektorów prędkości poruszającego się płynu przy zastosowaniu korelacji obrazów zarejestrowanych kamerą lub aparatem fotograficznym, metoda - zbierając dane w sposób wielopunktowy - dostarcza natychmiast informacji o polu prędkości, rejestrowane są pozycje cząstek posiewu domieszkowanych do przepływu, charakteryzujących ruch płynu (polyestyren, szklane sfery, oleje, ciekłe kryształy, bąbelki tlenu), metoda pozwala na precyzyjny pomiar pola prędkości 2 lub 3 składowych wektora Lukasz ZwalińskiZastosowanie metody PIV …

5 Podstawowe wymog i zastosowania PIV: optycznie przeźroczysty ośrodek pomiarowy, impulsowe lub ciągłe źródło światła, medium rejestrujące obraz (aparat fotograficzny, kamera CCD), komputer służący do obróbki danych. Lukasz Zwaliński Zastosowanie metody PIV …

6 Podstawowe parametry, od których zależy dokładność wyznaczania pola prędkości metodą PIV: intensywność światła (pikseli), czułość i rozdzielczość optyki pomiarowej, rozmiar okna pomiarowego, maksymalna wielkość rejestrowanego przemieszczenia, charakter ruchu płynu, parametry posiewu, dobór odstępu czasowego między rejestrowanymi obrazami. Lukasz ZwalińskiZastosowanie metody PIV …

7 Schemat układu pomiarowego: Lukasz ZwalińskiZastosowanie metody PIV … t t + t cross-korelacja auto-korelacja pole prędkości PC lub naczynie pomiarowe tafla świetlna źródło światła kamera CCD obraz zarejestrowany przez kamerę objętość pomiarowa z y x t oraz t + t

8 Lukasz ZwalińskiZastosowanie metody PIV … Procesy korelacji obrazów. Analiza pojedynczej ramki/podwójnie eksponowanej- metoda auto-correlation. Analiza dwóch ramek/ pojedynczo eksponowanych - metoda cross-corelation.

9 Opis stanowiska pomiarowego. Lukasz ZwalińskiZastosowanie metody PIV …

10 Wyznaczenie pól prędkości płynu dla dostępnych danych pomiarowych -ruch domieszkowanych ciekłych kryształów w cylindrycznym naczyniu pomiarowym dla konwekcji naturalnej i mieszanej Lukasz ZwalińskiZastosowanie metody PIV …

11 Optymalizacja metody PIV -dobór rozmiaru podregionu analizowanego obrazu, będącego przedmiotem auto/cross-korelacji -analiza wpływu nakładania się okien podregionów (overlapping) na wynik korelacji -dobór parametrów funkcji eliminacji wektorów błędnych Lukasz ZwalińskiZastosowanie metody PIV …

12 Lukasz ZwalińskiZastosowanie metody PIV … Wyniki obliczeń dla różnego rozmiaru podregionu obrazu: 64x64 piksele32x32 piksele 16x16 pikseli8x8 pikseli cross-korelacja t a = 10,32 s t b = 10,40 s

13 analiza wyłącznie rozmiaru podregionu – optymalny rozmiar 32x32 pikseli po - optymalizacji funkcji eliminacji wektorów błędnych - zastosowaniu techniki nakładania podregionów optymalny rozmiar 32x32 pikseli z 50% nakładaniem podregionów 16x16 pikseli Lukasz ZwalińskiZastosowanie metody PIV … 64x64 piksele32x32 piksele16x16 pikseli8x8 pikseli 32x32 piksele 50% overlap

14 Lukasz ZwalińskiZastosowanie metody PIV … Wyniki obliczeń dla konwekcji naturalnej, Gr=92 444, Re =0 t = 7,2 s t = 10,4 st = 14,4 s t = 2,4 s

15 Lukasz ZwalińskiZastosowanie metody PIV … Wyniki obliczeń w obszarze konwekcji mieszanej dla Gr=92 444, Re =10 t = 372 st = 410 s t = 940 st = 948 s

16 Lukasz ZwalińskiZastosowanie metody PIV … Wyniki obliczeń w obszarze konwekcji mieszanej dla Gr=92 444, Re =10 t = 1544 st = 1548 s t = 1550 st = 1556 s

17 Lukasz ZwalińskiZastosowanie metody PIV … Wyniki obliczeń w obszarze konwekcji mieszanej dla Gr= , Re=5 t = 1548 st = 944 s t = 914 s t = 458 s

18 Lukasz ZwalińskiZastosowanie metody PIV … Podsumowanie Dokonano przeglądu literatury, dotyczącej aktualnie dostępnych metod pomiaru prędkości płynu. Wybrano optymalne parametry metody PIV dla obliczenia pola prędkości poprzez auto i cross– korelację. Wyznaczono serię pól wektorowych dla wybranego przepływu - przedstawiono zmiany struktury przepływu w czasie dla konwekcji naturalnej i mieszanej.


Pobierz ppt "Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie Wydział Fizyki i Informatyki Stosowanej Zastosowanie metody PIV do analizy pola prędkości."

Podobne prezentacje


Reklamy Google