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Optomecatrónica en la industria
(Visualización y medición de velocidad en flujo de fluidos)
David Moreno Hernández
División de Óptica (Metrología Óptica)
Centro de Investigaciones en Óptica A. C.
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La idea acerca de un proceso físico es
siempre mejorado si un patrón producido por
o relacionado a este proceso puede ser
observado.
E. Mach. “Visual (sensation) are the source of
scientific evidence”.
Visualización y medición en flujo de fluidos
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Cualquier método óptico se basa en la interacción de una onda de
luz con el flujo de fluido (La luz es modificada debido a esta
interacción por el estado del fluido en ese momento).
La información de la interacción luz-fluido puede ser obtenido de
dos formas diferentes:
1. Transmisión de luz
2. Luz esparcida por partículas
Visualización y medición en flujo de fluidos
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1. Todas las técnicas en el cual el fluido no se puede
observar es sembrado con especimenes (trazadores)
externos.
2. Técnicas donde varia el índice de refracción
Visualización y medición en flujo de fluidos
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Esparcimiento Elástico Inelástico
De moléculas Esparcimiento De
Raleigh
Esparcimiento
Raman
De partículas Velocimetría Doppler,
Fotografía de
moteado,
Seguimiento de
partículas,
Visualización de
flujos.
Trazadores
fluorescentes
Visualización y medición en flujo de fluidos
Métodos en los que la luz se esparce
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Elementos básicos en un sistema formador de
imágenes.
1. Fuente de luz
2. Óptica
3. Cámaras
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Velocimetría de partículas por imágenes (PIV)
t
su
t0 t0 + t
Método de luz esparcida
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Correlación-Cruzada
I1= I1 ( X ,t) I2 = I2 (X ,t + t)
IA
dIIC XSXXS 21
La función de Correlación cruzada se define como
Hay un teorema que no permite evaluar la integral
anterior fácilmente
XXS 21
1 IIC
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Correlación-Cruzada
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Mapa de velocidad
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Algunos resultados
Análisis de flujo de aire en un refrigerador
(mabe)
Objetivo:
Analizar mediante métodos ópticos el flujo de aire en las diferentes
secciones de un refrigerador Bottom Mount bajo diferentes
condiciones de enfriamiento.
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Algunos resultados
Análisis de flujo de aire en un refrigerador
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Algunos resultados
Análisis de flujo de aire en un refrigerador (en
el proceso de resultados)
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Análisis de flujo de aire en un refrigerador
Mapa de velocidades
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Análisis de flujo de aire en un refrigerador
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Objetivo:
Analizar el flujo de agua dentro del anillo de balance durante el
ciclo de secado en una lavadora, a diferentes velocidades de
revolución y diferentes condiciones de carga.
Análisis de velocimetría de un anillo de balance
(mabe)
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Análisis de velocimetría de un anillo de balance
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Análisis de velocimetría de un anillo de balance
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Objetivo:
Visualizar mediante métodos ópticos el flujo de aire caliente en las
diferentes secciones internas de una secadora, principalmente tipo
eléctrico.
Visualización de flujo de aire en una secadora
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Visualización de flujo de aire en una secadora
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Gracias por su atención!