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J-GLOBAL ID：202002250960759582   整理番号：20A2184061

二相屈折率整合流れのためのPIV処理ルーチンの開発と検証

Development and validation of a PIV processing routine for two-phase index-matched flows

著者 (2件)： Bluestein Andrew M. (Mechanical and Aeronautical Engineering, Clarkson University, Potsdam, NY, USA) ,  Bohl Douglas (Mechanical and Aeronautical Engineering, Clarkson University, Potsdam, NY, USA)
資料名： Journal of Visualization  (Journal of Visualization)
巻： 23  号： 6  ページ： 951-970  発行年： 2020年12月 
JST資料番号： W2287A  ISSN： 1343-8875  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： ドイツ (DEU)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 粒子を含んだ流れにおける粒子画像流速測定(PIV)の実装は,付加粒子の光学効果により困難な作業である。粒子の添加は,測定領域での光学的アクセスが減少し,画質を低下させ,そして実験の不確実性を増加させる。この影響を低減するための1つの方法は,粒子を光学的に透明にする流体と付加粒子の屈折率に整合する反射率整合(RIM)を使用することである。屈折率の正確な整合は実際に達成することは難しい。屈折率のわずかな不整合でも,高次統計量に影響する画質の劣化をもたらす。負荷レベル間の統計の比較はこれらの条件下では困難である。本研究では,RIM PIV画像に対する処理方法論の影響を調査した。RIMを,水中の超吸収剤ヒドロゲル材料の使用により達成した。2つの処理方法を検討した。ベースライン法は,何ら前または後処理無しの基本的なPIV相関プロセスであった。洗練プロセスは,画像前処理,データ後処理,および実験的誤差補償を利用した。洗練した方法の目標は,進行性の誤差アーチファクトを低減するため粒子を含んだ流れに既存の商用ソフトウェアを使用してより洗練されたPIV処理ルーチンを最適化しそして実装することであった。0~15%の粒子負荷レベルを有する完全乱流チャネル流れからの画像を利用した。過去の文献は,乱流レベルが使用した粒子に対し減衰することを示した。ベースライン法を使用して計算した乱流レベルは,負荷の増加とともに線形に増加することを示し,非物理的結果であった。洗練した処理方法は,予想と一致する乱流のわずかな減衰を示した。本研究は,異なる実験条件間で画質の変化が予想される場合に,結果の注意深い処理および解釈の必要性を強調した。Copyright The Visualization Society of Japan 2020 Translated from English into Japanese by JST.

シソーラス用語： *屈折率 ,  *粒子画像流速測定 ,  誤差解析 ,  粒子 ,  反射率 ,  吸収剤 ,  ヒドロゲル ,  アーチファクト ,  乱流 ,  画像 ,  画質

著者キーワード (4件)： インデックスマッチング ,  PIV ,  誤差解析 ,  乱流変調

分類 (2件)： 図形・画像処理一般  (JE04010I) ,  流体の実験・試験・測定方法及び装置  (BC01020K)

タイトルに関連する用語 (5件)： 流れ ,  PIV ,  ルーチン ,  開発 ,  検証