Determinação dos campos de velocidades de escoamentos bifásicos usando PIV-PTV

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Aleixo, Rui
Data de Publicação: 2020
Outros Autores: Carvalho, Elsa, Lima, M. M. C. L., Ferreira, Rui M. L.
Tipo de documento: Artigo
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/1822/70556
Resumo: No domínio da hidráulica fluvial, é fundamental conhecer o campo de velocidades das fases sólida (sedimentos) e líquida (água). A partir do campo de velocidades instantâneas é possível quantificar diversas variáveis incluindo intensidades da turbulência e tensões de corte e identificar zonas de separação, recirculação, etc. O desenvolvimento de técnicas óticas permitiu o desenvolvimento de instrumentos de medição baseados na aquisição e no processamento de imagens, nomeadamente o PIV (particle image velocimetry) e o PTV (particle tracking velocimetry). Neste artigo, apresenta-se um algoritmo que combina ambas as técnicas, PIV e PTV, permitindo assim, juntar os pontos fortes de cada uma das técnicas e possibilitando a medição simultânea do campo de velocidades da água e dos sedimentos e estudar mais detalhadamente a interação fluido-sedimentos. As vantagens e limitações do algoritmo proposto são exploradas e discutidas com recurso a um conjunto de experiências laboratoriais.
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spelling Determinação dos campos de velocidades de escoamentos bifásicos usando PIV-PTVDetermination of velocity fields of two-phase flows using PIV-PTVVelocimetria por imagem de partículasVelocimetria por seguimento de partículasEscoamento bifásicoRutura de barragemEscoamento transienteParticle image VelocimetryParticle tracking velocimetryTwo-phase flowDam-breakTransient flowNo domínio da hidráulica fluvial, é fundamental conhecer o campo de velocidades das fases sólida (sedimentos) e líquida (água). A partir do campo de velocidades instantâneas é possível quantificar diversas variáveis incluindo intensidades da turbulência e tensões de corte e identificar zonas de separação, recirculação, etc. O desenvolvimento de técnicas óticas permitiu o desenvolvimento de instrumentos de medição baseados na aquisição e no processamento de imagens, nomeadamente o PIV (particle image velocimetry) e o PTV (particle tracking velocimetry). Neste artigo, apresenta-se um algoritmo que combina ambas as técnicas, PIV e PTV, permitindo assim, juntar os pontos fortes de cada uma das técnicas e possibilitando a medição simultânea do campo de velocidades da água e dos sedimentos e estudar mais detalhadamente a interação fluido-sedimentos. As vantagens e limitações do algoritmo proposto são exploradas e discutidas com recurso a um conjunto de experiências laboratoriais.In the domain of fluvial hydraulics, it is critical to know the velocity field of both solid (sediments) and liquid phases (water). From the velocity field it is possible to determine different variables such as shear stresses, identify recirculation regions, etc. The development of optical techniques allowed for measurement techniques based on image acquisition and processing, namely PIV (particle image velocimetry) and PTV (particle tracking velocimetry). In this paper an algorithm combining both PIV and PTV techniques is presented, allowing in this way to profit from each technique strong points and allowing the simultaneous measurement of the water and sediment layer velocity fields and to obtain a better know how of the fluid-sediment interaction. The advantages and limitations of the proposed techniques are explored and discussed by means of a laboratory experiment.Este trabalho teve o apoio financeiro do Projeto PTDC/ ECM-HID/6387/2014 – POCI-01-0145- FEDER-016825 – financiado por fundos do FEDER através do COMPETE2020 – Programa Operacional Competitividade e Internacionalização (POCI) e por fundos nacionais através da FCT – Fundação para a Ciência e a Tecnologia, I.PAssociação Portuguesa dos Recursos Hídricos (APRH)Universidade do MinhoAleixo, RuiCarvalho, ElsaLima, M. M. C. L.Ferreira, Rui M. L.2020-032020-03-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/articleapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/1822/70556porAleixo R., Carvalho E., Lima M. M. C. L., Ferreira R. M. L. Determinação dos campos de velocidades de escoamentos bifásicos usando PIV-PTV, Revista Recursos Hídricos, Vol. 41, Issue 1, pp. 9-15, doi:10.5894/rh41n1-cti1, 20200870-174110.5894/rh41n1-cti1info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-07-21T12:28:26Zoai:repositorium.sdum.uminho.pt:1822/70556Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T19:23:16.220146Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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