Velocimetria imaginii particulelor (PIV) este o metodă utilizată în mod obișnuit pentru a vizualiza fluxul de particule într-un fluid. PIV este adesea implementat în scopuri de cercetare sau educaționale și permite unui om de știință să măsoare viteza și mișcarea fluidelor, cum ar fi apa. Există mai multe abordări ale velocimetriei imaginilor cu particule, iar tehnica continuă să se îmbunătățească pe măsură ce se dezvoltă o nouă tehnologie.
Pentru a vizualiza mișcarea unui fluid, în flux sunt introduse particule foarte mici numite „trasori”. Datorită dimensiunilor lor mici, aceste particule trasoare se comportă într-un mod aproape identic cu fluidul studiat. Trasoarele utilizate în PIV pot fi iluminate de către om de știință, ceea ce le face ușor vizibile. Velocimetria imaginilor cu particule utilizează adesea software de calculator pentru a înregistra și a îmbunătăți trasatorii vizibili.
Pot fi utilizate câteva particule trasoare diferite; margele mici de sticlă, fulgi de aluminiu și picături de ulei sunt trei materiale comune care pot fi implementate în acest scop. Aceste trasoare reflectă foarte bine lumina și măresc vizibilitatea unui fluid. Reflecțiile luminii pot fi studiate cu ochiul liber sau capturate de o cameră pentru analiză. În timp ce orice sursă de lumină poate fi suficientă pentru PIV, un laser este de obicei utilizat atunci când precizia este importantă.
Fotografia de film a fost metoda principală de înregistrare a mișcărilor particulelor când a fost dezvoltat pentru prima dată PIV, deși invenția camerelor digitale ieftine a făcut ca abordarea analogică să fie depășită. Imaginile digitale cu particule de înaltă rezoluție sunt acum obișnuite. Unele programe de calculator sunt capabile să recunoască și să urmărească automat fiecare trasor dintr-o imagine PIV și să ofere date în timp real despre mișcarea unui fluid.
Velocimetria standard a imaginii particulelor înregistrează mișcarea unui fluid în două dimensiuni. Unele variații ale PIV îmbunătățesc această capacitate și permit vizualizarea tridimensională. Această abordare folosește două camere în loc de una și este adesea numită PIV stereoscopic. Folosind un software special pentru computer, punctele de vedere de la aceste două camere sunt combinate pentru a crea un nou punct de vedere.
Velocimetria imaginilor cu particule are multe aplicații. Este folosit în mod obișnuit în domeniul ingineriei aerospațiale și permite oamenilor de știință să vadă fluxul de aer peste aripa unui avion sau altă suprafață de control. PIV este folosit și în comunitatea medicală. Studiul mișcării fluidelor în organism îi ajută pe medici să vizualizeze circulația sângelui și să dezvolte noi implanturi medicale. În plus, biologii folosesc uneori și velocimetria imaginilor cu particule pentru a studia mișcarea de înot a peștilor sau a altor creaturi marine.