Partikelbildhastighet (PIV) är en metod som vanligtvis används för att visualisera flödet av partiklar i en vätska. PIV implementeras ofta i forsknings- eller utbildningssyfte och gör det möjligt för en forskare att mäta hastigheten och rörelsen hos vätskor som vatten. Det finns flera tillvägagångssätt för partikelbildhastighet, och tekniken fortsätter att förbättras i takt med att ny teknik utvecklas.
För att visualisera en vätskas rörelse införs mycket små partiklar som kallas ”spårämnen” i flödet. På grund av sin ringa storlek beter sig dessa spårpartiklar på ett sätt som är nästan identiskt med den vätska som studeras. Spårämnena som används i PIV kan belysas av forskaren, vilket gör dem lätta att se. Partikelbildhastighet använder ofta datorprogram för att registrera och förbättra de synliga spårämnena.
Några olika spårpartiklar kan användas; små glaspärlor, aluminiumflingor och oljedroppar är tre vanliga material som kan användas för detta ändamål. Dessa spårämnen reflekterar ljus mycket väl och ökar synligheten av en vätska. Ljusreflektioner kan studeras med blotta ögat eller fångas av en kamera för analys. Även om vilken ljuskälla som helst kan vara tillräcklig för PIV, används vanligtvis en laser när noggrannheten är viktig.
Filmfotografering var den primära metoden för att registrera partikelrörelser när PIV först utvecklades, även om uppfinningen av billiga digitalkameror har gjort det analoga tillvägagångssättet föråldrat. Högupplösta digitala partikelbilder är nu vanliga. Vissa datorprogram kan automatiskt känna igen och spåra varje spårämne i en PIV-bild och tillhandahålla realtidsdata om en vätskas rörelse.
Standard partikelbildhastighet registrerar rörelsen av en vätska i två dimensioner. Vissa varianter av PIV förbättrar denna förmåga och tillåter tredimensionell visualisering. Detta tillvägagångssätt använder två kameror istället för en, och kallas ofta stereoskopisk PIV. Med hjälp av speciell datormjukvara kombineras synpunkterna från dessa två kameror för att skapa en ny synvinkel.
Partikelbildhastighet har många tillämpningar. Det används ofta inom flyg- och rymdteknik och låter forskare se luftflödet över en flygplansvinge eller annan kontrollyta. PIV används också inom sjukvården. Studiet av vätskerörelser i kroppen hjälper läkare att visualisera blodcirkulationen och utveckla nya medicinska implantat. Dessutom använder biologer ibland också partikelbildhastighet för att studera simrörelser hos fiskar eller andra havsdjur.