Un velocimetru este un dispozitiv folosit pentru a măsura viteza fluidelor și gazelor. Unele velocimetre măsoară mișcările particulelor care au fost suspendate în fluid, în timp ce altele folosesc doar lumina reflectată de lasere. Studiul vitezei fluidelor și gazelor se numește velocimetrie.
Un velocimetru poate fi folosit pentru a măsura două tipuri diferite de dinamică a fluidelor. O „specificație lagrangiană a câmpului de curgere” este atunci când particulele sunt aruncate în fluid și mișcările lor sunt observate. Acest lucru este asemănător cu a privi un băț transportat de curent sau prins într-un vâltoare. O „specificație euleriană a câmpului de curgere” observă un punct specific al fluxului într-o perioadă de timp. Acest lucru este analog cu a sta pe mal și a privi un cot al unui râu.
Velocimetria particulelor este atunci când particulele sunt introduse în apă și se măsoară viteza lor. Particulele pot fi picături minuscule de apă sau ulei sau pelete de metal și sticlă. Un velocimetru măsoară viteza acestor particule făcându-le o fotografie la un moment dat în mișcarea lor în flux. Apoi, o altă fotografie este programată pentru a fi făcută câteva momente mai târziu. Cele două fotografii vor fi comparate și se va determina viteza totală a fluidului.
„Camera” folosită pentru a face fotografiile particulelor este un fascicul laser. Două lentile aplatizează și măresc fasciculul pentru a crea un bliț scurt, care este apoi analizat pentru a crea o imagine bidimensională sau 2D. Laserele sunt folosite deoarece particulele se mișcă rapid și sunt microscopice. Obiectivul unei camere obișnuite nu se poate deschide și închide suficient de repede pentru a le capta mișcările.
Un alt tip de velocimetru se numește velocimetru Doppler. În acest tip de velocimetrie, reflexiile luminii sunt măsurate în locul particulelor. Velocimetrul direcționează un fascicul laser peste arterele unui pacient, de exemplu, iar modul în care lumina se reflectă în sângele în mișcare îi va spune tehnicianului cât de bine circulă sângele. Acest tip de măsurare provine din efectul Doppler, când viteza luminii poate fi judecată prin măsurarea frecvenței unei unde în raport cu observatorul.
Velocimetria are multe aplicații practice. Un velocimetru poate determina „vârtejul” gazelor și fluidelor din motoarele cu ardere, cuptoare, uscătoare prin pulverizare și fabrici de procesare chimică. Cunoașterea modului în care fluidele se mișcă în mașini îi ajută pe proiectanți să planifice împotriva uzurii și să diagnosticheze problemele și caracterul practic general al sistemului. Deoarece velocimetria laser este neinvazivă, poate fi utilizată și ca parte a procedurilor medicale.