什么是粒子图像测速？(particle image velocimetry?)

粒子图像测速（PIV）是一种常用于可视化流体中粒子流动的方法。PIV通常用于研究或教育目的，允许科学家测量流体（如水）的速度和运动。粒子图像测速有几种方法，随着新技术的发展，该技术不断改进。...

粒子图像测速（PIV）是一种常用于可视化流体中粒子流动的方法。PIV通常用于研究或教育目的，允许科学家测量流体（如水）的速度和运动。粒子图像测速有几种方法，随着新技术的发展，该技术不断改进。

为了可视化流体的运动，将被称为“示踪剂”的非常小的颗粒引入流体中。由于尺寸较小，这些示踪粒子的行为方式与所研究的流体几乎相同。PIV中使用的示踪剂可以被科学家照亮，这使得它们很容易被看到。粒子图像测速技术通常使用计算机软件来记录和增强可见示踪剂。

可以使用几种不同的示踪粒子；小玻璃珠、铝片和油滴是实现这一目的的三种常见材料。这些示踪剂能很好地反射光线，提高流体的可见度。光反射可以用肉眼研究，也可以用相机捕捉进行分析。虽然任何光源都可以满足PIV的要求，但当精度很重要时，通常使用激光

当PIV首次开发时，胶片摄影是记录粒子运动的主要方法，尽管廉价数码相机的发明已经使模拟方法过时。高分辨率数字粒子图像现在很常见。一些计算机程序能够自动识别和跟踪PIV图像中的每个示踪剂，并提供流体运动的实时数据。

标准粒子图像测速仪记录流体在二维中的运动。PIV的一些变体增强了这种能力，并允许三维可视化。这种方法使用两个摄像头而不是一个，通常被称为立体PIV。使用特殊的计算机软件，这两个摄像头的视点被组合起来，形成一个新的视角

粒子图像测速技术有很多应用。它通常用于航空航天工程领域，使科学家能够看到机翼或其他控制面上方的气流。PIV也用于医疗保健领域。对体内液体运动的研究有助于医生可视化血液循环，并开发新的医疗植入物。此外，生物学家有时还使用粒子图像测速技术来研究鱼类或其他海洋生物的游泳运动。

  • 发表于 2022-02-10 22:00
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  • 分类：科学

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