Geavanceerde meettechnieken
Bij advies waar gebruik wordt gemaakt van fysieke modellen, maakt Deltares gebruik van geavanceerde meettechnieken om fysische processen te onderzoeken en ten behoeve van validatie van 2D- en 3D-software. We stellen hoge eisen aan ons onderzoek en daarom maken we onze instrumenten ook voortdurend nauwkeuriger, robuuster en gebruiksvriendelijker
Je hebt nog niet aangegeven of je cookies wilt accepteren of weigeren. Hierdoor kan dit element niet worden getoond.
Pas je cookie instellingen aan
Of ga direct naar:
Video: Het testen en verbeteren van nieuwe optische golfveldmetingen in de fysieke testfaciliteit van Deltares, het Atlantic Basin, en ook in een optisch gelijkwaardig virtueel bassin. Er werd een testreeks uitgevoerd bestaande uit verschillende hydrodynamische omstandigheden, zowel met als zonder offshore constructies, d.w.z. een monopile en een offshore hoogspanningsstation. De voorlopige resultaten zien er veelbelovend uit, hoewel de (niet-intrusieve) kwantificering van het volledige veld ten koste lijkt te gaan van een beetje nauwkeurigheid.
Meten van stroomsnelheid water met Particle Image Velocimetry
Particle Image Velocimetry (PIV) is een techniek om 2D of 3D stroomsnelheids- en richtingsvelden te meten op niet-intrusieve wijze (dus zonder de stroming te verstoren). De 2D versie van de techniek werkt als volgt: met een laser, lenzen en spiegels wordt een dun lichtvlak gecreëerd, waarmee een 2D vlak in de stroming wordt belicht. In de stroming laten we deeltjes los, die in het belichte vlak in beeld komen van een camera. Door de verplaatsing van groepen deeltjes te bepalen via een zogenaamde beeldkruiscorrelatie, en deze verplaatsing te delen door het tijdsverschil tussen twee opeenvolgende beelden, kan de stroomsnelheid- en richting in het hele 2D domein gedetailleerd worden gemeten.
We doen samen met de Technische Universiteit Delft onderzoek naar mogelijke verbeteringen van de PIV methode en we passen de methode toe in schaalmodellen. Hieronder geven we drie voorbeelden.
2D PIV met LED’s als lichtbron
Bij sommige toepassingen, bijvoorbeeld bij grote schaalmodellen of in het geval dat er geen zeer hoge meetresolutie nodig is, kan een array van LED’s worden gebruikt in plaats van een kostbare laser. Werken met LED’s is ook een oplossing in laboratoria waar de condities wat minder gunstig zijn voor kwetsbare laserapparatuur. Eén van de uitgevoerde metingen met een array van LED’s is een meting van het stromingsveld tijdens golfimpact op een wand met een overhangend deel.
Je hebt nog niet aangegeven of je cookies wilt accepteren of weigeren. Hierdoor kan dit element niet worden getoond.
Pas je cookie instellingen aan
Of ga direct naar:
Video: gemeten stromingsvelden onder off-shore constructie tijdens golfbelasting
Innovatie draagbaar PIV apparaat (ontwerp open access)
De meetmethode PIV wordt vaak toegepast in zeer geconditioneerde optische laboratoria. In niet-optische laboratoria kan toepassing nog een uitdaging zijn. Hierom werken we nu aan een draagbaar PIV apparaat. We hopen hiermee in minder toegankelijke faciliteiten zoals de Deltagoot te meten, maar uiteindelijk ook in het veld. Bijvoorbeeld in onderzoek naar sedimentatie rondom vegetatie, belangrijk om bijvoorbeeld de dynamica van kwelders te kunnen begrijpen. Hierbij willen we wel vermelden dat zowel meten in de Deltagoot als het doen van veldmetingen in de nabije toekomst nog erg uitdagend is. Vanwege het belang van de metingen willen we tekeningen van dit PIV apparaat open access delen.
Je hebt nog niet aangegeven of je cookies wilt accepteren of weigeren. Hierdoor kan dit element niet worden getoond.
Pas je cookie instellingen aan
Of ga direct naar:
Video: gemeten stromingsvelden onder off-shore constructie tijdens golfbelasting
Single-pixel PIV voor fundamenteel onderzoek naar turbulente stroming in buizen
Turbulente stromingen zijn overal om ons heen. Karakteristiek voor dit soort stromingen is de aanwezigheid van zeer kleine tot grote wervels. In de atmosfeer zijn de grootste wervels in de orde van 1 km en de kleinste pakweg 1 mm. Ter vergelijking; in de turbulente stroming om een vliegtuigvleugel zijn de grootste wervels in de orde van 1 m en de kleinste in de orde van enkele micrometers. De turbulentie in luchtstroming is vergelijkbaar met die in water.
Een klassiek resultaat van de turbulentietheorie is dat het energiespectrum van wervels een negatieve helling van -5/3 heeft in een groot deel van het spectrum. We werken aan het ontwikkelen van een variant van PIV waarbij zowel de snelheden als de turbulente fluctuaties (de snelheidsfluctuaties zelf, maar ook de ruimtelijke afmetingen van de wervels) met een resolutie tot 1 pixel gemeten kunnen worden voor statistisch stationaire stromingen. Zie hieronder voor een voorbeeld in het geval van een stroming in de buis van de Alpha Loop faciliteit.
Je hebt nog niet aangegeven of je cookies wilt accepteren of weigeren. Hierdoor kan dit element niet worden getoond.
Pas je cookie instellingen aan
Of ga direct naar:
Video: grafische uitbeelding van de methode ter bepaling van de ruimtelijke correlatie van de snelheidsfluctuaties (wervels) met single-pixel PIV
Stereofotografie geeft nauwkeurige 3D weergave
Onze stereofotografietechnologie meet de bodemhoogte rondom constructies. We leggen referentiemarkers rond de constructie en maken met een dubbele camera foto’s vanuit verschillende hoeken. Onze interne tools detecteren de referentiemarkers en bepalen de cameraposities. Met de verschuiving tussen de linker- en de rechterfoto worden pixels omgezet in 3D-coördinaten. Zo krijgen we een nauwkeurige 3D-weergave van de bodem in hoge resolutie.
We passen deze techniek veelal toe om erosie en vervorming van bodembeschermingen rondom offshore constructies te meten, bijvoorbeeld windturbinefunderingen. Deze techniek meet de bodem rond en tussen complexe constructies zonder schaduweffecten.
Je hebt nog niet aangegeven of je cookies wilt accepteren of weigeren. Hierdoor kan dit element niet worden getoond.
Pas je cookie instellingen aan
Of ga direct naar:
De video toont de progressieve vervorming van een erosiebescherming bestaande uit betonnen matrassen tijdens een reeks steeds zwaardere getijden- en stormomstandigheden, zowel als kleurenafbeeldingen als als hoogtewaarden.
Laserscanner
Een laserscanner kan ook worden gebruikt voor het meten van de waterelevatie langs een lijn met een hoge ruimtelijke resolutie. We kunnen waterelevaties meten in kleinschalige goten over meer dan 10 meter en in grootschalige goten kunnen we de golfoploop meten, inclusief de ruimtelijk variërende diepte van de oplooptong.
