Numerische und experimentelle Untersuchungen zum Einfluß optischer Wechselwirkungen bei Mehrteilchenstreuung auf das Resultat der PDA-Messung

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In zunehmendem Maße wird die Phasen-Doppler-Anemometrie zur Bestimmung abgeleiteter Meßgrößen wie der Konzentration und des Massendurchsatzes der dispersen Komponenten von Mehrphasenströmungen eingesetzt. Dabei wurde in der Vergangenheit jedoch vernachlässigt, daß die zur Größenbestimmung der Teilchen herangezogene Phasendifferenz aus einem theoretischen Ansatz abgeleitet wurde, der von der Voraussetzung optisch isolierter Einzelteilchen ausgeht. Diese Bedingung wird jedoch bei entsprechend hoher oder lokal und zeitlich unterschiedlicher Teilchenkonzentration in Mehrphasenströmungen nicht erfüllt. Vielmehr kommt es zu optischen Wechselwirkungen zwischen den Teilchen, wodurch die Phasenlage des Streulichtsignals erheblich verändert wird. Das Resultat ist eine fehlerhafte Interpretation der aus den Phasenbeziehungen abgeleiteten Verteilungen von Geschwindigkeit und Größe der dispergierten Teilchen. Ziel des Forschungsthemas ist die theoretische Untersuchung dieser Wechselwirkungen zwischen Teilchen innerhalb und außerhalb des PDA-Meßvolumens in ihrem Einfluß auf das Meßergebnis und die Zuordnung dieser Fehlereinflüsse zu ihren physikalischen Ursachen.