Un gruppo di ricerca giapponese ha sviluppato un nuovo metodo per misurare le velocità del flusso dei fluidi.
La misurazione del campo di velocità di un flusso di fluido, come l’aria o l’acqua, consente un maggiore feedback e controllo. Un aspetto che potrebbe aumentare le prestazioni e l’efficienza del carburante degli aeromobili.
Un gruppo di ricerca della Tohoku University di Sendai (Giappone), ha sviluppato e testato con successo un nuovo metodo per misurare le velocità del flusso dei fluidi.
La velocimetria dell’immagine delle particelle (PIV) è stata tradizionalmente utilizzata per misurare la velocità del fluido. Essa impiega l’analisi di correlazione dell’immagine per determinare il movimento di un fluido.Sebbene fornisca dati bidimensionali e renda superflua l’installazione dei sensori, l’elaborazione di grandi quantità di dati richiede molto tempo, soprattutto con immagini di flussi d’aria ad alta velocità.
Per questo motivo, non è possibile effettuare misurazioni in tempo reale con PIV. Il professore associato Taku Nonomura ha condotto una ricerca per superare le carenze di PIV.
Il nuovo metodo, chiamato “velocimetria dell’immagine delle particelle con elaborazione sparsa (SPPIV)”, sfrutta una modalità a bassa dimensione e una tecnologia di ottimizzazione della posizione del sensore. La modalità a bassa dimensione restringe il complesso fenomeno a caratteristiche più ampie, eliminando le informazioni non essenziali che complicano il calcolo dei dati.
La tecnologia di ottimizzazione della posizione del sensore seleziona accuratamente i punti di osservazione ottimali, invece dei sistemi di allagamento come fa PIV.
Mediante un esperimento in galleria del vento con una telecamera ad alta velocità in tempo reale, il gruppo non solo ha dimostrato che usando SPPIV è possibile effettuare la misurazione in tempo reale, ma ha realizzato la prima misurazione in tempo reale del mondo del flusso di fluido a 2000 hertz.
«Questa tecnologia è versatile e dovrebbe consentire la misurazione e il controllo in tempo reale del flusso del fluido in vari campi. Grazie alla combinazione di un modello a bassa dimensione e all’ottimizzazione, la quantità di dati analizzati è significativamente ridotta, anche per metodi di misurazione che implicano analisi noiose» conclude Nonomura.
