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Erschienen in: Journal of Visualization 4/2020

10.06.2020 | Regular Paper

A method to determine the measurement volume for particle shadow tracking velocimetry (PSTV)

verfasst von: C. Echeverría, D. Porta, C. Stern, J. E. V. Guzmán

Erschienen in: Journal of Visualization | Ausgabe 4/2020

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Abstract

A method to determine the depth of detection (DOD) for particle shadow tracking velocimetry (PSTV) is presented. In contrast with other image-based velocimetry techniques, PSTV is capable of measuring particle velocity in a volume of the flow. However, a precise methodology to determine the size of the measurement volume was not available (in particular, for internal flows in tubes with circular cross sections). To correct this shortcoming, we determined the range of distances in which the particles could be clearly identified. This was accomplished by displacing a calibration target across the camera’s field of view and by implementing appropriate filtering algorithms. The method was tested with a polydispersed gas-particle flow inside a tube. We found that the significantly improved particle count resulted in an unbiased statistical convergence of the data.

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Literatur
Zurück zum Zitat Adrian RJ, Westerweel J (2011) Particle image velocimetry. Cambridge University Press, New YorkMATH Adrian RJ, Westerweel J (2011) Particle image velocimetry. Cambridge University Press, New YorkMATH
Zurück zum Zitat Čapek M, Janáček J, Kubínová L (2006) Methods for Compensation of the light attenuation with depth of images captured by a confocal microscope. Microscopy Res Tech 69:624–635CrossRef Čapek M, Janáček J, Kubínová L (2006) Methods for Compensation of the light attenuation with depth of images captured by a confocal microscope. Microscopy Res Tech 69:624–635CrossRef
Zurück zum Zitat Estevadeordal J, Goss L (2005) PIV with LED: particle shadow velocimetry (PSV) technique. In: 43rd AIAA aerospace sciences meeting and exhibit. Reston, Virigina: American Institute of Aeronautics and Astronautics, pp 1–10. https://doi.org/10.2514/6.2005-37 Estevadeordal J, Goss L (2005) PIV with LED: particle shadow velocimetry (PSV) technique. In: 43rd AIAA aerospace sciences meeting and exhibit. Reston, Virigina: American Institute of Aeronautics and Astronautics, pp 1–10. https://​doi.​org/​10.​2514/​6.​2005-37
Zurück zum Zitat Michálek J, Čapek M, Kubínová L (2010) Biosignal 2010 application of morphology filters to compensation of lateral illumination inhomogeneities in confocal microscopy images. In: 20th International EURASIP conference (BIOSIGNAL). Brno, Czech Republic, pp 49–54. https://hdl.handle.net/11104/0187897 Michálek J, Čapek M, Kubínová L (2010) Biosignal 2010 application of morphology filters to compensation of lateral illumination inhomogeneities in confocal microscopy images. In: 20th International EURASIP conference (BIOSIGNAL). Brno, Czech Republic, pp 49–54. https://​hdl.​handle.​net/​11104/​0187897
Zurück zum Zitat Truong C, Harris J, McPhail MJ (2018) The effect of out-of-plane shear within the depth of correlation in macroscopic planar particle shadow velocimetry. In: 2018 AIAA aerospace sciences meeting. Reston, Virginia: American Institute of Aeronautics and Astronautics, pp 1–10. https://doi.org/10.2514/6.2018-2035 Truong C, Harris J, McPhail MJ (2018) The effect of out-of-plane shear within the depth of correlation in macroscopic planar particle shadow velocimetry. In: 2018 AIAA aerospace sciences meeting. Reston, Virginia: American Institute of Aeronautics and Astronautics, pp 1–10. https://​doi.​org/​10.​2514/​6.​2018-2035
Zurück zum Zitat Unser M (1999) Splines: a perfect fit for signal and image processing. IEEE Signal Process Mag 16(6):22–38CrossRef Unser M (1999) Splines: a perfect fit for signal and image processing. IEEE Signal Process Mag 16(6):22–38CrossRef
Metadaten
Titel
A method to determine the measurement volume for particle shadow tracking velocimetry (PSTV)
verfasst von
C. Echeverría
D. Porta
C. Stern
J. E. V. Guzmán
Publikationsdatum
10.06.2020
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
Erschienen in
Journal of Visualization / Ausgabe 4/2020
Print ISSN: 1343-8875
Elektronische ISSN: 1875-8975
DOI
https://doi.org/10.1007/s12650-020-00657-8

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