อ่าน 2 นาที
การแสดงภาพการไหล
การแสดงภาพการไหลหรือการแสดงภาพการไหลในพลศาสตร์ของไหลนั้น ใช้เพื่อทำให้รูปแบบการไหลปรากฏให้เห็น เพื่อให้ได้ข้อมูลเชิงคุณภาพหรือเชิงปริมาณเกี่ยวกับรูปแบบ การไหล เหล่านั้น
การแสดงภาพการไหล

การแสดงภาพการไหลหรือการแสดงภาพการไหลในพลศาสตร์ของไหลนั้น ใช้เพื่อทำให้รูปแบบการไหลปรากฏให้เห็น เพื่อให้ได้ข้อมูลเชิงคุณภาพหรือเชิงปริมาณเกี่ยวกับรูปแบบ การไหล เหล่านั้น
ภาพรวม
การแสดงภาพการไหลคือศิลปะในการทำให้รูปแบบการไหลปรากฏให้เห็นได้ของเหลว ส่วนใหญ่ (อากาศ น้ำ ฯลฯ) มีความโปร่งใสดังนั้นรูปแบบการไหลของพวกมันจึงมองไม่เห็นด้วยตาเปล่าหากไม่มีวิธีการใด ๆ ที่จะทำให้มองเห็นได้
ในอดีต วิธีการดังกล่าวรวมถึงวิธีการทดลอง แต่ด้วยการพัฒนาแบบจำลองคอมพิวเตอร์และCFDที่จำลองกระบวนการไหล (เช่น การกระจายอากาศจากเครื่องปรับอากาศในรถยนต์รุ่นใหม่) จึงได้มีการพัฒนาวิธีการคำนวณล้วนๆ ขึ้นมา
วิธีการสร้างภาพ

ในพลศาสตร์ของไหลเชิงทดลองการไหลจะถูกแสดงภาพด้วยสามวิธี:
- การแสดงภาพการไหลบนพื้นผิว: วิธีนี้เผยให้เห็นเส้นทางการไหลเมื่อ เข้าใกล้พื้นผิวแข็ง ตัวอย่างเช่นการใช้น้ำมันสีทาลงบนพื้นผิวของ แบบ จำลองอุโมงค์ลม (น้ำมันจะตอบสนองต่อ แรงเฉือน บนพื้นผิว และก่อตัวเป็นลวดลาย)
- วิธีการติดตามอนุภาค: สามารถเพิ่มอนุภาค เช่น ควันหรือไมโครสเฟียร์ ลงในกระแสการไหลเพื่อติดตามการเคลื่อนที่ของของเหลว เราสามารถส่องแสง เลเซอร์ ไปยังอนุภาค เพื่อแสดงภาพตัดขวางของรูปแบบการไหลของของเหลวที่ซับซ้อน สมมติว่าอนุภาคติดตามเส้นกระแสการไหลอย่างแม่นยำ เราไม่เพียงแต่จะสามารถมองเห็นการไหลได้เท่านั้น แต่ยังสามารถวัดความเร็วได้โดยใช้ วิธี การวัดความเร็วภาพอนุภาคหรือ วิธี การวัดความเร็วการติดตามอนุภาค อนุภาคที่มีความหนาแน่นที่ตรงกับความหนาแน่นของการไหลของของเหลวจะแสดงภาพที่แม่นยำที่สุด[ 1 ]
- วิธีการทางแสง: การไหลบางอย่างแสดงรูปแบบของมันโดยการเปลี่ยนแปลงดัชนีหักเหของ แสง ซึ่งสามารถมองเห็นได้ด้วยวิธีการทางแสงที่เรียกว่าเงากราฟ (shadowgraph) , การถ่ายภาพแบบชลีเรน (schlieren photography ) และ การวัดด้วย อินเตอร์เฟอโรเมตรี (interferometry ) หรือโดยตรงกว่านั้น สามารถเติมสีย้อมลงในการไหล (โดยปกติจะเป็นของเหลว) เพื่อวัดความเข้มข้น โดยทั่วไปจะใช้ วิธี การลดทอนแสงหรือเทคนิคการเรืองแสงที่เกิดจากเลเซอร์
ในการแสดงภาพข้อมูลทางวิทยาศาสตร์กระแสการไหลจะถูกแสดงด้วยวิธีการหลักสองวิธี:
- วิธีการวิเคราะห์เชิงวิเคราะห์ที่ใช้ในการวิเคราะห์การไหลที่กำหนดและแสดงคุณสมบัติต่างๆ เช่นเส้นกระแส เส้นริ้ว และเส้นทางเดินของของเหลวการไหลนั้นอาจแสดงในรูปแบบจำกัดหรือในรูปแบบฟังก์ชันเรียบก็ได้
- วิธีการจำลองการเคลื่อนที่ของพื้น ผิว (Texture advection methods) จะ "ดัด" พื้นผิว (หรือภาพ) ตามการไหล เนื่องจากภาพมีขนาดจำกัดเสมอ (การไหลผ่านสามารถกำหนดได้เป็นฟังก์ชันเรียบ) วิธีการเหล่านี้จะแสดงภาพจำลองของการไหลจริง
แอปพลิเคชัน
ในพลศาสตร์ของไหลเชิงคำนวณการแก้สมการควบคุมด้วยวิธีเชิงตัวเลขสามารถให้ข้อมูลคุณสมบัติของของไหลทั้งหมดทั้งในมิติของพื้นที่และเวลา ข้อมูลจำนวนมหาศาลนี้จะต้องแสดงผลออกมาในรูปแบบที่มีความหมาย ดังนั้น การแสดงภาพการไหลจึงมีความสำคัญเท่าเทียมกันทั้งในพลศาสตร์ของไหลเชิงคำนวณและเชิงทดลอง
ดูเพิ่มเติม
ลิงก์ภายนอก
- เทคนิคการแสดงภาพการไหล เก็บถาวรเมื่อ 2011-05-23 ที่Wayback Machine
- อัลก อริทึมการแสดงภาพการไหล
- แกลเลอรีตัวอย่างการแสดงภาพการไหลของข้อมูล
- การวัดความเร็วภาพอนุภาคเพื่อการศึกษา (e-PIV) - แหล่งข้อมูลและการสาธิต
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ การแสดงภาพการไหล
การแสดงภาพการไหลหรือการแสดงภาพการไหลในพลศาสตร์ของไหลนั้น ใช้เพื่อทำให้รูปแบบการไหลปรากฏให้เห็น เพื่อให้ได้ข้อมูลเชิงคุณภาพหรือเชิงปริมาณเกี่ยวกับรูปแบบ การไหล เหล่านั้น
ภาพรวม
การแสดงภาพการไหลคือศิลปะในการทำให้รูปแบบการไหลปรากฏให้เห็นได้ ของเหลว ส่วนใหญ่ (อากาศ น้ำ ฯลฯ) มี ความโปร่งใส ดังนั้นรูปแบบการไหลของพวกมันจึงมองไม่เห็นด้วยตาเปล่าหากไม่มีวิธีการใด ๆ ที่จะทำให้มองเห็นได้
วิธีการสร้างภาพ
ใน พลศาสตร์ของไหลเชิงทดลอง การไหลจะถูกแสดงภาพด้วยสามวิธี:
แอปพลิเคชัน
ใน พลศาสตร์ของไหลเชิงคำนวณ การแก้สมการควบคุมด้วยวิธีเชิงตัวเลขสามารถให้ข้อมูลคุณสมบัติของของไหลทั้งหมดทั้งในมิติของพื้นที่และเวลา ข้อมูลจำนวนมหาศาลนี้จะต้องแสดงผลออกมาในรูปแบบที่มีความหมาย ดังนั้น...