ステレオPIVソフト Flow Expert2D3C

Flow_Expert2D3C製品写真

高精度ステレオPIVソフトウェア
Flow Expert2D3Cは、従来の2次元2成分PIVでは算出できなかったZ成分(奥行方向)の流れまで算出できます。カメラを2台使ったステレオ撮影で、速度の3成分(X, Y, Z)を同時に計測します。算出結果はアニメーション動画や数値データで保存ができ、簡単に出力できるので、データ共有やプレゼンテーションにも最適です。研究を次のレベルへと導く高精度”ステレオPIVソフトウェア”です。

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Flow Expert2D3C計測イメージ 2次元3成分PIV(ステレオPIV)

ステレオPIVの瞬時速度ベクトル

2次元3成分の速度ベクトルを算出
流体の速度ベクトルを算出します。2台のカメラで撮影することで、奥行方向の流れも算出できます。
※計測はレーザーシート面内のXYZ成分の算出(3成分)です。3次元計測ではありません。

グラフ作成

グラフ作成
算出した速度ベクトルから、指定ポイント、ライン、エリアを簡単な操作で時系列データのグラフを作成できます。

速度データのCSV出力

CSV出力
解析項目、キャリブレーションデータを数値データとして※CSV出力できます。
※出力したCSVデータの見方について解説しています。

ステレオPIV計測事例:円柱後方の気流を解析

円柱(オブジェクト)を配置した後方の気流を対象に”ステレオPIV”で計測を行った事例です。流れを可視化するために、煙をトレーサー粒子として散布しています。

流れの下流よりレーザーシート光源を照射して、2台のハイスピードカメラでステレオ撮影をしました。ステレオPIV計測で得られる結果は、レーザーシート面外方向の流れを含む3成分の速度データを算出できます。

レーザーシート光源による流れの可視化

流れの可視化とは【技術コラム】

流れの可視化は、流体の動きや特性を視覚的に捉えるための技術や手法を総称したものです。流体の動きを直接目で確認することは難しいため、この技術は流体の挙動を理解し、それを基に...「流れの可視化とは」続きを読む

ウォータードロップの画像_気体・液体の流れ

気体・液体の流れ【目的・用途別の可視化技術】

「気体や液体の流れを可視化する」とは、流体を見える化してカメラや目視で観察できるようにすることです。通常は目に見えない現象を可視化することで、シミュレーションでしか評価ができない観測対象を...「気体・液体の流れ」詳細ページ

Flow Expert2D3Cの特長 特長・機能

算出結果を3D常時で様々な角度から把握

ステレオPIVの算出結果を3D表示

インタラクティブな3D表示で詳細を把握
速度ベクトルを算出し、3D表示で画面を回転させることにより、さまざまな角度からベクトルマップを確認することができます。解析結果の視覚的な理解を促進します。

グリッドキャリブレーションで高精度な解析を実現

キャリブレーション画面

3次元変換を含むレンズ歪補正
Flow Expert2D3Cは、グリッドキャリブレーションに対応。レンズ歪みを含む3次元変換が可能になり、より高精度な計測ができます。

2台のカメラ配置を事前に確認

ソフトウェア上のカメラ配置確認画面

キャリブレーションデータからカメラ配置を再現
2台のカメラ配置をソフトウェア上で再現。実行したキャリブレーションデータ(校正データ)の正確さを、視覚的に確認できる機能です。

ミスアライメント補正で計測をサポート

ミスアライメント補正画面

校正面とレーザーシート面のズレを補正
ミスアライメント補正は、校正面とレーザーシート面の3次元配置をソフトウェア上で再現し、両面のズレを補正します。これにより、レーザーシートとカメラ(2台)配置が難しい場合にも正確に計測ができます。

2D2C(2次元2成分)からもバージョンアップで拡張

PC操作画面

2次元2成分から2次元3成分へアップグレード可能
2D2Cから2D3Cへのアップグレードにより、従来の2次元解析だけでなく、3成分での流れの変化も捉えることが可能になります。これにより、研究の幅が広がり、より深い洞察を得ることができます。

※アップグレード費用が別途掛かります。

主な解析項目 出力できる解析結果

解析項目_瞬時速度ベクトル

瞬時速度ベクトル
瞬時速度ベクトルを算出できます。速度U, V, Z, UV, UVZの出力します。

解析項目_渦度

渦度
流れの回転を表す物理量で、回転運動の強さを評価します。

解析項目_速度勾配テンソル

速度勾配テンソル
速度場の局所的な変化を表す量です。流体の変形や回転の特徴を捉えることができます。

解析項目_平均速度ベクトル

平均速度ベクトル
瞬時速度ベクトルを平均して、統計的なベクトルを算出することができます。

解析項目_乱流エネルギー

乱流エネルギー
乱流における速度変動のエネルギーを表します。乱れの強度や流れの特性を評価する上で重要なパラメータです。

解析項目_レイノルズ応力

レイノルズ応力
乱流における流体粒子の速度変動によって生じる応力成分を表す物理量です。エネルギー伝達、物質輸送などに関与します。

カルマン渦の渦度を計測_PIVとは

PIVとは【技術コラム】

PIVは、Particle Image Velocimetryの略で粒子画像流速測定法を意味し、流れ場における多点の瞬時速度を非接触で得ることができる流体計測法になります。流れ場の空間的な構造を把握することができるため...「PIVとは」続きを読む

Flow Expert2D3C製品概要 仕様・推奨動作環境・解析事例

  1. ソフトウェアの仕様
  2. 推奨動作環境
  3. 解析事例

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タブ1(公開サイトには表示されません)

測定項目 2次元3成分PIV、2次元2成分PIV、2次元2成分PTV
計算方式

PIV:直接相互相関法、再帰的相関法、反復画像変形法、アンサンブル相関法、CBC
PTV:2値化相関法

キャリブレーション 画像距離指定、2次射影変換、校正板対応
ベクトル項目 XYZ合成、X、Y、Z、相関係数、平均
解析項目 速度ベクトル(瞬時、平均)、流線、流脈線、流跡線、渦度、速度勾配テンソル、速度標準偏差、乱流エネルギー、レイノルズ応力
CSV出力が可能な数値データ 速度(X、Y、Z、XYZ合成)、渦度、速度勾配テンソル、乱流エネルギー、レイノルズ応力
グラフ表示 時系列、指定ポイント、ライン、エリア(移動距離、速度)
画像処理機能(前処理機能) 画像処理フィルター(平滑化、メディアン、ラプラシアン、鮮鋭化、エッジ検出:Roberts、Prewitt、Kirsch、Sobel)
画像演算、画像間演算、輝度補正、凸部抽出
誤ベクトル修正 8近傍平均閾値削除、8近傍中間値閾値削除、輝度標準偏差削除、平均輝度閾値削除、相関係数閾値削除
対応画像フォーマット AVI、WMV、JPEG、BMP、TIFF、PNG連番 ※WMVでは大容量ファイルに対応できないことがあります
データフォーマット プロジェクトファイル形式、CSV

CSVデータについて
ソフトウェアで出力したCSVデータの見方について解説しています。

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対応OS

Windows10  32/64bit、 Windows8.1  32/64bit、 Windows7  32/64bit 日本語版/英語版

CPU インテルPentium4プロセッサ以上(マルチコア推奨)
メモリ 1GBのRAM(3GB以上を推奨)
ストレージ 空き領域が2GB以上
モニター 1024 × 768以上の解像度(1280 × 800以上を推奨)
グラフィック Shader model2.0必要

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ステレオPIV 撮影設置から解析までタイムトライアル【流れの可視化とPIV】

使用機材

ステレオPIVを行うためのカメラ2台の設置から、解析までの過程を紹介いたします。動画内では気流を対象に、レーザーによる可視化、2台のカメラで撮影、ステレオPIVによるベクトル算出までを公開しています。

【ステレオPIV】翼端渦 水路実験

撮影協力:東京電機大学 工学部 機械工学科 高橋 直也 先生
ステレオPIVを行うためのカメラ2台の設置から、解析までの過程を紹介いたします。動画内では気流を対象に、レーザーによる可視化、2台のカメラで撮影、ステレオPIVによるベクトル算出までを公開しています。

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