Biospeckle PIV (Particle Image Velocimetry) para analisar escoamento de fluidos

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Soares, Rodrigo Reis
Data de Publicação: 2011
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFLA
Texto Completo: http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/1972
Resumo: Modelagem de Sistemas Biológicos
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spelling Biospeckle PIV (Particle Image Velocimetry) para analisar escoamento de fluidosBiospeckle PIV (Particle Image Velocimetry) for analysing fluid flowSpeckleFluidos - EscoamentoWavelets (Matemática)WaveletsEscoamentoCNPQ_NÃO_INFORMADOModelagem de Sistemas BiológicosThis work presents an alternative protocol for the adoption of the Particle Image Velocimetry (PIV) as a technique for monitoring the flow without the external addition of seed particles used as targets in cross-correlation of images of a flow. The dynamic laser speckle patterns with its grains varying in time formed the basis for the PIV application. In this case, with a pre-processing step related to the frequency approach. In order to avoid the boiling effect of the biospeckle phenomenon, which is also used to describe the dynamic laser speckle, the images collected in time were manipulated in the frequency domain by isolating the expression inside the translational signal. The hypothesis of using grains in speckle patterns to implement PIV, as well as the isolation of translational information was tested with a simulated speckle pattern on a pure translation, an actual flow of water in a translucent tube illuminated by a laser beam, and a microflow in a torn leaf in response to internal conditions of a broken pressure. The results confirmed the hypothesis that considers the use of BioSpeckle Laser (BSL) associated with the PIV technique and showed a protocol for dealingl with the boiling effect that undermines translation information in speckle patterns.Este trabalho apresenta um protocolo alternativo para a adoção da velocimetria por imagem de partículas (Particle Image Velocimetry - PIV) como técnica de monitoramento do escoamento, sem o uso de partículas externas semeadas como alvos na correlação cruzada das imagens de um escoamento. O padrão do speckle laser dinâmico com seus grãos variando no tempo foi a base da aplicação PIV, nesse caso com uma etapa de pré-processamento relacionada à estratégia de frequência. A fim de evitar o efeito de fervilhamento do fenômeno biospeckle, que também é usado para descrever a dinâmica do speckle laser, as imagens coletadas no tempo foram manipuladas no domínio da frequência isolando a expressão translacional dentro do sinal. Assim como o isolamento da informação translacional, a hipótese de os grãos nos padrões speckle serem usados para implementar PIV foi testada com um padrão de speckle simulado em uma translação pura, com um escoamento real de água em um tubo translúcido iluminado por um feixe de laser, e com um microescoamento em uma folha recém retirada da planta como uma reação das condições internas de quebra de pressão. Os resultados confirmaram a hipótese de uso da BioSpeckle Laser (BSL) associada à técnica de PIV e apresentaram um protocolo para lidar com o efeito do fervilhamento que se sobrepõe à translação dos grãos nos padrões speckle.UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRASDEG - Programa de Pós-graduaçãoUFLABRASILBotega, Juliana Vilela LourençoniBraga Júnior, Roberto AlvesRabal, Hector JorgePascal, Alexandre MattioliSoares, Rodrigo Reis2014-08-01T18:57:25Z2014-08-01T18:57:25Z2014-08-012011-10-07info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfSOARES, Rodrigo Reis. Biospeckle PIV (Particle Image Velocimetry) para analisar escoamento de fluídos. 2011. 74 p. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Sistemas)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2011.http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/1972info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFLAinstname:Universidade Federal de Lavras (UFLA)instacron:UFLA2014-08-01T18:57:25Zoai:localhost:1/1972Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.ufla.br/oai/requestnivaldo@ufla.br || repositorio.biblioteca@ufla.bropendoar:2014-08-01T18:57:25Repositório Institucional da UFLA - Universidade Federal de Lavras (UFLA)false
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