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流体の可視化計測とは

流体の可視化計測とは、流体現象を見える化しカメラで撮影できるようにする計測手法です。通常目に見えない現象を可視化することにより、シミュレーション手法でしか評価ができない観測対象を、実測にて検証できるようになります。流体現象の解明にはシミュレーション結果だけでは不十分だと考える技術者も多く、実際の流れを評価できる可視化計測のニーズは年々高まりを見せております。

また、撮影した画像を画像解析することにより、輝度情報の移動量から速度を算出、もしくは濃淡の変化をデータ化することができます。可視化だけではあくまで定性的な評価方法でしかありませんので、数値化して定量的に評価するPIV計測は様々なフィールドで高い評価を得ております。

気流の可視化計測例 -PIV-

可視化方法の違い

流体を可視化するにあたってはどのような可視化手法を採用するかが重要です。まず可視化対象の種類により可視化手法が異なり、大気を可視化計測する場合は、空気の流れに追随して挙動するスモーク粒子を散布します。液体を可視化する場合、比重を合わせた粒子を混入しマーカーとして使用します。観測対象や撮影画素数に合わせた適切な比重や粒径を選択しないと、実際の流れ場と異なる計測結果となってしまいますので、お客様の実験環境に合わせた最適なトレーサーのご案内をさせて頂きます。

トレーサーの違いによる計測結果の違い

3段に可視化画像を載せており、上段は平均粒径10μ比重1.02、下段左は平均粒径90μ比重1.01、下段右は平均粒径250μ以上比重1.01となっております。
動画の後半で流線表示をしておりますが、同じ流体場でもトレーサーによっては解析結果に違いが出てしまうことが分かります。
粒子径と比重以外にも発光効率や材質、光源明るさや撮影視野角などからPIV解析に適したシステム構成をご提案致します。

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