Language
Country/Area
No result found
Please try again with a different
query
"Never
Stop
Questioning"
Революция в технологии 3D-отслеживания частиц: как раскрыть секреты турбулентности с помощью 3D-изображений?
<р>
Понимание поведения турбулентных потоков является важной задачей в изучении механики жидкости. Традиционные методы измерения жидкости часто не обеспечивают адекватного пространственного и временного разрешения. Однако с развитием технологии трехмерного отслеживания частиц (3D-PTV) ученые теперь могут получить новое представление о динамических свойствах турбулентности. Первоначально этот метод был разработан для изучения полностью турбулентных потоков и в настоящее время используется в различных областях, таких как исследования в области строительной механики, медицина и промышленность.
<р> В отличие от традиционной визуализации скорости частиц (PIV), 3D-PTV отслеживает трехмерное движение отдельных частиц в процессе потока и использует метод Лагранжа для получения мгновенного распределения скорости и завихренности. Этот метод позволяет ученым мгновенно получать данные с плотностью до 10 векторов скорости на кубический сантиметр. Это означает, что исследователи могут точно регистрировать движение мельчайших частиц в жидкости даже в турбулентных средах. <р> При реализации 3D-PTV обычно используются от двух до четырех цифровых камер для синхронной записи поведения жидкости. Жидкость освещается параллельным лучом лазерного света или другого источника света, который попеременно мигает синхронно со скоростью захвата изображения камерой, тем самым «замораживая» оптическую цель в каждом кадре. Таким образом, можно точно зафиксировать положение частиц в потоке в любой момент и получить подробную трехмерную траекторию.В основе технологии трехмерного отслеживания частиц лежит ее уникальная экспериментальная конструкция, которая включает стереоскопическую конфигурацию многокамерной системы и трехмерно освещенный объем наблюдения.
<р> Кроме того, технология 3D-PTV может также выполнять статистический анализ для получения лагранжева описания поля скорости относительно турбулентности, что имеет решающее значение для понимания поведения различных потоков на турбулентном фоне. Преимущество этой технологии заключается в том, что она может обеспечить точную и надежную поддержку данных, будь то структурное поведение при испытании прочности материалов или динамика жидкостей в биомедицине. <р> В настоящее время выявлены различные решения 3D-PTV. В специальных приложениях эффективное использование систем из трех или четырех камер может значительно повысить точность трехмерного позиционирования. Кроме того, с помощью технологий обработки изображений в реальном времени, таких как микросхемы FPGA на камерах, можно еще больше снизить общую стоимость и решить проблемы безопасности, что позволит быстрее получать результаты анализа данных.Трехмерные координаты частиц со временем изменяются и определяются путем анализа каждого набора изображений с использованием методов визуализации и фотограмметрии, что позволяет отслеживать и анализировать движение частиц.
<р> Подводя итог, можно сказать, что технология трехмерного отслеживания частиц открывает новые перспективы для изучения динамики жидкостей, способствуя тем самым усовершенствованиям и инновациям в различных областях применения. В будущем, по мере дальнейшего развития технологий, мы, возможно, сможем более четко понимать сложное поведение жидкостей и даже обнаружить больше природных явлений, которые еще не были обнаружены. Какие потенциальные направления исследований, по вашему мнению, мы можем развивать, учитывая все более сложные характеристики потока?Используя технологию 3D-PTV, ученые могут перемещать отдельные частицы и фиксировать их поведение в полностью турбулентной среде.
Trending Knowledge
От 2D к 4D: как глубже понять динамику жидкости с помощью технологии трехмерного отслеживания частиц?
Измерение скорости частиц (PTV) стало важным методом измерений в изучении механики жидкостей. Этот метод измеряет скорость и траекторию нейтрально плавучих частиц, взвешенных в потоке жидкости. В отли
Волшебное 3D PTV: как использовать стереофотографию для анализа 3D-полей потока?
В современных исследованиях механики жидкостей метод измерения скорости частиц (PTV) быстро превращается в передовой инструмент для анализа трехмерных полей течения. Метод специально разработан для из
Прорыв в обработке в реальном времени на месте: как 3D PTV может значительно повысить точность измерения жидкости?
Измерение скорости отслеживания частиц (PTV) является важным методом в области механики жидкости.Эта технология может точно измерить скорость и траекторию движущихся объектов в жидкости, особенно ней