Untersuchung von Raumluftstrukturen bei gemischter Konvektion mithilfe des 3D-PTV-Verfahrens

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Auch nach vielen experimentellen Untersuchungen im Bereich der Raumluftströmungen ist eine exakte Vorhersage turbulenter Strömungsprozesse mit dem heutigen Wissensstand noch nicht möglich. Um detaillierte Aussagen über räumliche und zeitliche Eigenschaften dieser Strömungsstrukturen machen zu können, soll in dem Aachener Modellraum das in Ilmenau im Rahmen des SPP 1147 neu entwickelte 3D PTV System zum Einsatz kommen. Mit diesem System ist die Aufnahme von Raumluftströmungen bei gemischter Konvektion in einem großen Messvolumen über einen langen Zeitraum möglich. Dabei werden mithilfe mehrerer Kameras Partikeltrajektorien in allen drei Raumrichtungen erfasst. Eine ausreichend hohe Partikeldichte ermöglicht eine vollständige Beschreibung eines dreidimensionalen Strömungsfeldes. Damit stellt dieses Verfahren einen enormen Fortschritt gegenüber dem Laser-Doppler-Anemometer (LDA) und dem üblichen Particle-Image- Velocimetry-Verfahren (PIV) bzw. dem für die Raumluftströmung entwickelten Particle-Streak- Tracking-Verfahren (PST) dar. Bei dem LDA-Verfahren sind nur lokale Messungen, beim PIV- und PST-Verfahren nur Messungen in Ebene möglich. Die Ergebnissen dieser Untersuchungen dienen als Grundlage für die Entwicklung neuer Luftführungssysteme für große Räume sowie für Flugzeug- und Fahrzeugkabinen.