Akış görselleştirme - Flow visualization
Görselleştirme Akış veya görselleştirme akış içinde akışkan dinamiği yapmak için kullanılan akış üzerlerinde kalitatif veya kantitatif bilgi almak için, desen görülebilir.
genel bakış
Akış görselleştirme, akış modellerini görünür hale getirme sanatıdır. Çoğu sıvı (hava, su vb.) şeffaftır , bu nedenle akış düzenleri, onları görünür kılacak yöntemler olmadan çıplak gözle görünmez.
Tarihsel olarak, bu tür yöntemler deneysel yöntemleri içeriyordu. Akış süreçlerini simüle eden bilgisayar modellerinin ve CFD'nin geliştirilmesiyle (örneğin, yeni bir arabada klimalı havanın dağılımı), tamamen hesaplama yöntemleri geliştirilmiştir.
Görselleştirme yöntemleri
Gelen deneysel akışkanlar mekaniği , akışlar üç yöntemlerle görselleştiriliyor:
- Yüzey akış görselleştirmesi: Bu, katı bir yüzeye yaklaşıldığında sınırdaki akış akış çizgilerini ortaya çıkarır . Bir rüzgar tüneli modelinin yüzeyine uygulanan renkli yağ bir örnek sağlar (yağ, yüzey kesme gerilimine tepki verir ve bir model oluşturur).
- Parçacık izleme yöntemleri: Akışkan hareketini izlemek için bir akışa duman veya mikro küreler gibi parçacıklar eklenebilir. Karmaşık bir sıvı akış modelinin bir dilimini görselleştirmek için parçacıkları bir lazer ışığı tabakasıyla aydınlatabiliriz . Parçacıkların akışın akış çizgilerini sadık bir şekilde takip ettiğini varsayarsak, yalnızca akışı görselleştirmekle kalmaz, aynı zamanda parçacık görüntü hızı veya parçacık izleme hızı yöntemlerini kullanarak hızını da ölçebiliriz . Akışkan akışıyla eşleşen yoğunluğa sahip parçacıklar en doğru görselleştirmeyi sergileyecektir.
- Optik yöntemler: Bazı akışlar, optik kırılma indekslerindeki değişiklikler yoluyla modellerini ortaya çıkarır . Bunlar gölge grafiği , schlieren fotoğrafçılığı ve interferometri olarak bilinen optik yöntemlerle görselleştirilir . Daha doğrudan, konsantrasyonları ölçmek için (genellikle sıvı) akışlara boyalar eklenebilir; tipik olarak ışık zayıflaması veya lazerle indüklenen floresan tekniklerini kullanır.
Gelen bilimsel görselleştirme akışları iki ana yöntemle görselleştiriliyor:
- Belirli bir akışı analiz eden ve akış çizgileri, çizgi çizgileri ve yol çizgileri gibi özellikleri gösteren analitik yöntemler . Akış, ya sonlu bir gösterimde ya da düzgün bir fonksiyon olarak verilebilir.
- Dokuları (veya görüntüleri) akışa göre "büken" doku önerme yöntemleri. Görüntü her zaman sonlu olduğundan (akış düzgün bir fonksiyon olarak verilebilir), bu yöntemler gerçek akışın yaklaşımlarını görselleştirecektir.
Başvuru
Olarak sayısal akışkan dinamiği denklemlerin sayısal çözeltisi mekan ve zaman tüm akışkan özelliklerini sağlayabilir. Bu ezici miktarda bilgi, anlamlı bir biçimde görüntülenmelidir. Bu nedenle akış görselleştirme, deneysel akışkanlar dinamiğinde olduğu gibi hesaplamada da eşit derecede önemlidir.
Ayrıca bakınız
Referanslar
- Merzkirch, W. (1987). Akış görselleştirme . New York: Akademik Basın. ISBN'si 0-12-491351-2.
- Van Dyke, M. (1982). Akışkan hareketin bir albümü . Stanford, CA: Parabolik Basın. ISBN'si 0-915760-03-7.
- Samimi, M.; Breuer, KS; Leal, LG; Steen, PH (2004). Akışkan hareket galerisi . Cambridge Üniversitesi Yayınları. ISBN'si 0-521-82773-6.
- Settles, GS (2001). Schlieren ve shadowgraph teknikleri: Şeffaf ortamlarda fenomenlerin görselleştirilmesi . Berlin: Springer-Verlag. ISBN'si 3-540-66155-7.
- Smits, AJ; Lim, TT (2000). Akış görselleştirme: Teknikler ve örnekler . İmparatorluk Koleji Basın. ISBN'si 1-86094-193-1.
