流れの可視化とは

空気や液体の流れを可視化したい場合、その可視化手法として数値シミュレーションという方法があります。しかし実際の流れ場においては外的要因が数多くあるため、シミュレーション結果が解析データと不一致となってしまうことも多々あります。その場合に実際の流れを可視化する方法があります。

まず流れ場に目印(トレーサ)となる多数の微粒子を散布し、流体に追随させます。さらに可視化用のシート光源(PIV Laser)を使用し2次元断面として見える化することで、流れ場の細かな挙動変化の情報を得ることができます。カメラなどでその粒子の挙動を露光時間を延ばして撮影するだけで、粒子が時系列で流れる流跡を見ることも出来ます。さらに適切なフレームレートで撮影した2時刻間の移動量をソフトウェアで解析することで、画像処理による流速分布の定量評価が可能になります。この流れ場画像の粒子・濃度パターンから実際の速度を求める計測方法をPIVといいます。

流速計などと異なり非接触で速度2成分を計測することができるので、空間的に流体構造を把握するために最適な計測方法です。