365605908

Wprowadzenie światło. Pola prędkości przepływu uzyskuje się z analizy zarejestrowanych obrazów światła rozproszonego na cząstkach posiewu w czasie przepływu. Powszechnie wykorzystywaną metodą analizy obrazu, będącą standardem przemysłowym, jest metoda bazująca na korelacji adaptacyjnej dwóch sąsiednich ramek obrazu. W metodzie korelacyjnej, z użyciem współczesnego sprzętu pomiarowego, uzyskuje się pola prędkości o rozdzielczości przestrzennej dwa rzędy gorszej od najmniejszych skal wirów występujących w przepływie przez sztuczne zastawki. W celu dokładnego zbadania przepływu przez zastawki jest pożądane opracowanie nowych metod umożliwiających uzyskanie większych rozdzielczości przestrzennych.

W pracy skupiono się na analizie istniejących, obrazowych metod pomiaru pól prędkości przepływu oraz opracowano nową metodę analizy obrazu pozwalającą na uzyskanie pól o większych rozdzielczościach przestrzennych i przez to na analizę składowych o wyższych częstotliwościach. Zaproponowano metodę hybrydową będącą połączeniem wielorozdzielczej korelacji z deformacją obrazu z metodą bazującą na przepływie optycznym. Opracowaną metodę przetestowano symulacyjnie oraz eksperymentalnie. Przeprowadzono eksperyment w przepływie pulsacyjnym, w układzie hydraulicznym zbliżonym do układu stosowanego w pomiarach przepływu przez sztuczne zastawki. Na podstawie uzyskanych w eksperymencie pól prędkości elementów płynu przeprowadzono analizę przepływu.

Celem autora niniejszej pracy nie była analiza pól wektorów prędkości przepływu a stworzenie narzędzia, które pozwoli na uzyskanie pól o wyższych rozdzielczościach przestrzennych w stosunku do istniejących metod opartych na korelacji. Uzyskanie wyższych rozdzielczości przestrzennych wnosi do analizy przepływu dodatkowe informacje o wyższych składowych częstotliwościowych przepływu. Motywacją autora do podjęcia próby opracowania nowej metody analizy obrazu była niewystarczająca, na potrzeby badań przepływu przez zastawki, rozdzielczość przestrzenna współczesnych obrazowych metod pomiarowych.

Cel pracy

Celem pracy jest opracowanie i zbadanie metody pomiaru pól prędkości przepływu z wykorzystaniem anemometrii obrazowej, która pozwoli na uzyskanie pól wektorów prędkości przepływu o rozdzielczości przestrzennej wyższej niż w klasycznych algorytmach PIV (Particie Image Yelocimetry).

10