"Einsatz neuartiger Doppler-Global-Velocimeter (DGV) zur Analyse komplexer Strömungen", Teil 1 "DGV-Sensorentwicklung und -anwendung"

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Doppler-Global-Velocimeter messen Strömungsgeschwindigkeitsfelder, indem Dopplerverschiebungen des Streulichts aus einer Lichtschnittebene mittels einer Absorptionszelle als FrequenzIntensitäts-Umsetzer in strömungsgeschwindigkeitsabhängige Intensitätsänderungen umgesetzt werden. Dabei sind generell kleine messeffektbedingte Intensitätsänderungen gegenüber großen nicht-messeffektbedingten Intensitäten auszuwerten. Um Einflüsse von Intensitätsschwankungen des Lasers, Inhomogenitäten des Seedings und sonstigem Störlicht auf die Auswertung des Intensitätsfeldes zu minimieren, wird in bisherigen DGV-Systemen das Messbild hinter der Absorptionszelle auf ein Referenzbild der Lichtschnittebene normiert. In der Praxis verursachen jedoch unvermeidbare Abgleichunterschiede zwischen Mess- und Referenzbild insbesondere bei Störlichteinflüssen erhöhte Messunsicherheiten und machen Messungen in Wandbereichen teilweise unmöglich. Das Ziel der Antragsteller ist die Realisierung von störlichtunempfindlichen, zugleich vereinfachten Verfahren zur DGV-Strömungsfeldanalyse mit verringerter Messunsicherheit, sowie die Entwicklung einer Frequenzmodulations-Single-Kamera-DGV-Technik für die künftige simultane Messungen instationärer 3D-Geschwindigkeitsfelder zur Analyse komplexer Strömungsvorgänge wie Rezirkulationen in Rohren und Wirbeln an Zylinderstümpfen.