Velocimetria por imagem de partículas

Velocimetria por imagem de partículas (PIV, do inglês Particle Image Velocimetry) é um método óptico que permite a visualização e a análise do movimento de partículas em fluidos. O fluido é alimentado por partículas traçadoras que, quando suficientemente pequenas, seguem a dinâmica do escamento (o grau com que as partículas seguem o escoamento é representado pelo [number|número de Stokes]). O fluido contendo tais partículas é iluminado de forma que elas sejam visíveis. O movimento das partículas é usado para calcular o campo de velocidades do escoamento estudado. Outras técnicas usadas para medir escoamentos são a velocimetria laser e a anemometria de fio quente (hot-wire anemometry, em inglês). A principal diferença entre o PIV e estas outras técnicas é a capacidade de se medir campos vetoriais bidimensionais, ou até tridimensionais, enquanto o LDV e a anemometria de fio quente medem a velocidade em um ponto apenas. Na técnica PIV, a concentração de partículas é tal que seja possível identificá-las individualmente, todavia não sendo possível rastrear suas trajetórias individuais entre duas imagens. Quando a concentração de partículas é tão pequena que se torna possível seguir suas trajetórias individuais, a técnica empregada é chamada velocimetria por rastreamento de partículas (PTV, em inglês). Um sistema PIV típico consiste em uma câmera (normalmente uma câmera digital com um chip CCD, em sistemas modernos), um laser acoplado a um conjunto ótico para delimitar a região do escoamento a ser iluminada (normalmente lentes cilíndricas), um sincronizador controlando o disparo da câmera e dos pulsos laser, as partículas traçadoras e o próprio fluido a ser investigado. As imagens capturadas pela câmera são então pós-processadas por um software PIV.