Velocity reconstruction in electrically conducting fluids on the basis of electromagnetic field measurements

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Wird eine strömende, elektrisch leitfähige Flüssigkeit einem Magnetfeld ausgesetzt, so entstehen elektrische Ströme, die ihrerseits ein zusätzliches Magnetfeld sowie ein elektrisches Potential erzeugen. Gelingt es, das induzierte Magnetfeld im Außengebiet auf dem Hintergrund des angelegten Primärfeldes sowie das elektrische Potential an der Flüssigkeitsberandung mit ausreichender Genauigkeit zu messen, so kann das Geschwindigkeitsfeld der Flüssigkeit aus diesen Messungen weitgehend rekonstruiert werden. Dazu muß das entsprechende inverse Problem mit einer geeigneten Regularisierung versehen werden, durch welche das Problem der Nichteindeutigkeit der Lösung in physikalisch sinnvoller Weise behoben wird. Anstelle der Messung von induziertem Magnetfeld und elektrischem Potential besteht auch die Möglichkeit, das induzierte Magnetfeld für zwei verschiedene (z.B. orthogonale) Primärfelder auszumessen und die Geschwindigkeit daraus zu ermitteln. Das beantragte Projekt dient der experimentellen Verifikation dieser vom Antragsteller ausgearbeiteten Meßprinzipien. In der Projektbearbeitung soll das Verfahren für spätere industrielle Anwendungen in der Industrie (Metallurgie, Kristallzüchtung) demonstriert werden.