Rectificación digital para mediciones de velocidad de flujo a gran escala utilizando Velocimetría por imágenes de partículas

PATALANO, A; BREVIS, W.; GUILLEN, N.; ALVAREZ, J.; GARCÍA, C.M.; BLENINGER, T.; RODRIGUEZ, A.

Santa Fe

Simposio; III Simposio sobre Métodos Experimentales en Hidráulica; 2013

Las técnicas de medición cuantitativa de velocidad de flujo por imágenes como la técnica de Velocimetría por Imágenes de Partículas (PIV, por sus siglas en inglés) se han utilizado ampliamente en experimentos en laboratorio para la investigación de problemas dinámicos de fluidos. Dentro de los métodos actuales de PIV, el método Langrangiano es conocido como Velocimetría por Seguimiento de Partículas (PTV). En la mayoría de los casos, donde se implementan en instalaciones experimentales de pequeña escala las técnicas de medición de velocidad de flujo por imágenes (PIV o PTV), donde la cámara se coloca perpendicular a la dirección del flujo, se necesita una corrección de las imágenes durante la fase de adquisición debido a la distorsión provocada por la forma de la lente de la cámara usada. En mediciones de velocidades superficiales del flujo a gran escala (en el campo, por ejemplo), se presenta una problemática adicional que es la rectificación de las coordenadas del Mundo Real a una proyección ortogonal. Dicha rectificación es necesaria por la oblicuidad de la cámara al momento de la adquisición de las imágenes ya que no es posible colocar la cámara perpendicular a la dirección del flujo. Dos alternativas metodológicas existen actualmente para realizar dicha corrección: la rectificación de las imágenes durante la fase de adquisición o la rectificación de los resultados en la etapa de post-procesamiento de los resultados. En este trabajo se presenta como surgió la necesidad de la rectificación geométrica de las coordenadas del Mundo Real, el estado del arte de las técnicas de rectificación y las ventajas e inconvenientes de cada una. Se aplican ambas alternativas metodológicas a un caso real de mediciones de velocidad superficial del flujo a gran escala y se las contrasta con resultados obtenidos por otras técnicas de medición.