Investigation of Background Oriented Schlieren (BOS) towards a quantitative density measurement system

针对定量密度测量系统的背景定向纹影 (BOS) 的研究

• 批准号: 5407827
• 负责人: Professor Dr.-Ing. Jörg Seume
• 金额: --
• 依托单位: Institut für Turbomaschinen und Fluid-Dynamik (TFD)
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Priority Programmes
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2002-12-31 至 2010-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5407827?language=en
• 关键词: Investigation; Background; Oriented; Schlieren; BOS

Zur Beschreibung von isothermen Strömungen ist zusätzlich zum Geschwindigkeitsfeld das Dichtefeld erforderlich. Erst diese weitere thermodynamische Größe ermöglicht das grundsätzliche Verständnis der Strömungsmechanik, die auf quantitativen Ergebnissen beruhende Bewertung und die Erweiterung mathematischer Modelle. Die im Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt in Göttingen vor zwei Jahren entwickelte Hintergrund-Schlieren-Methode (BOS) ermöglicht inzwischen bei einem sehr einfachen Versuchsaufbau die quantitative Bestimmung zweidimensionaler Dichtefelder auch instationärer Strömungen. Deshalb ist die BOS-Messmethode auch für die Strömungen, wie sie beim Antragsteller untersucht werden, von großem Interesse. Technische relevante Strömungen sind aber nur in Sonderfällen zweidimensional. Im Gegensatz zu den Messtechniken Schlieren oder Interferometrie, die auf dem gleichen physikalischen Effekt wie BOS beruhen, ist mit der Hintergrund-Schlieren-Methode - aufgrund des einfacheren optischen Aufbaus - die Beobachtung der Strömung aus mehreren Richtungen, die für die Auflösung einer dreidimensionalen Strömung notwendig ist, möglich. Diese Arbeiten sollen in enger Zusammenarbeit des Instituts für Strömungsmaschinen (IfS) der Universität Hannover mit der TU-Berlin und dem DLR-Göttingen in Angriff genommen werden: Das konkrete Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die Erweiterung dieser Messmethode auf dreidimensionale Strömungsfelder durch die Implementierung eines geeigneten Tomographiealgorithmus´ in die bereits vorhandene quantitative 2D-BOS-Auswertesoftware und die Verifizierung anhand zunehmend komplexer Strömungen bis hin zur Anwendung in Gitterströmungen. Dies ermöglicht die Erweiterung der Messmöglichkeiten dieser instationären, berührungslosen, genauen und schnellen Methode auf komplexe strömungstechnisch relevante Fragestellungen. Die effektive Entwicklung des Messsystems soll durch Vorversuche im Labor an einem transsonischen Freistrahl im DLR-Göttingen gewährleistet werden. Dieser Freistrahl kann entsprechend dem Entwicklungsschritt beliebig komplexe Strömungen generieren und ist deshalb als Versuchsobjekt gewählt worden. Nach abgeschlossener Validierungsphase der Messmethode an diesem einfachen Fall sollen Messungen im Gitterwindkanal des Instituts für Strömungsmaschinen der Universität Hannover die Anwendbarkeit in der Praxis unter Beweis stellen. Für Turbomaschinen kann BOS ein wertvolles Verfahren werden, das dem instationären Charakter der Strömung gerecht wird. Erforderlich ist für eine Momentaufnahme des dreidimensionalen Strömungsfeldes, dass zusätzlich zu der Strömungsgeschwindigkeit noch mindestens eine thermodynamische Zustandsgröße (im isothermen Fall) erfasst wird. Erst mit diesen Informationen ist es möglich, den Arbeitsumsatz und das Verlustverhalten einer Maschine zu bestimmen.

Zur beschreibung von ishothermenströmungenistZusätzlichZum geschwindigkeitsfeld das dichtefeld erforderlich。埃斯特diese weitere hompodynamischegrößeErmöglichtdasgrundsätzlicheverständnisderströmungsmechanik，die auf量化量化的Ergebnissen beruhende beruhende bewertung bewertung bewertung bewertung unde erweiterung die erweiterungnungungnungnungnematischer模型。 Die Im DeutschenZentrumFürLuft-undraumfahrt inGöttingenvor Zwei Jahren Entwickelte Hintergrund-Schlieren-Methode（Bos）机构Strömungen。 DESHALB IST DIE BOS-MESSMETHODEAUCHFürDieStrömungen，Wie Sie Beim Antragsteller Untersucht Werden，VonGroßemInteresse。 SonderfällenZweidirensional的Technische相关性StrömungenSind Aber Nur。 Im Gegensatz zu den Messtechniken Schlieren oder Interferometrie, die auf dem gleichen physikalischen Effekt wie BOS beruhen, ist mit der Hintergrund-Schlieren-Methode - aufgrund des einfacheren optischen Aufbaus - die Beobachtung der Strömung aus mehreren Richtungen, die für DieauflösungEinerdreidimensionalenströmungnotwendig ist，möglich。 diese arbeiten sollen inger zusammenarbeit des机构喜欢与美国，日本，美国和加拿大分享世界，负责大学（IFS）以及美国，美国和加拿大，负责Angriff genommen Werden的最高范围，以提供最高的生活。 Messmothode Auf Dreidimensionale Strömungsfelder durch die Implementierung enines geeigneten Tomography Algorithmus´ in die bereits vorhandene quantitative 2D-BOS-Auswerttesoftware und die Verifisierung anhand The Mess Systems are sol durch that the Labor Labor Freistrahl im Freistrahl im Labor and the University of Governorate Freistrahl im Labor and the University of Governorate弗莱斯特拉（Freistrahl im）劳动和委托大学弗莱斯特拉（Freistahl im Im）劳动和委托大学弗里斯特拉（Freistrahl im）劳动和管制弗里斯特拉（Freistrahl im and）劳动劳动和管理弗里斯特拉（Freistahl im and freeStrahl）劳动和管制弗里斯特拉（Freistahl im and）freahl im劳动和委托弗里斯特拉（Freistar） gewähltworden。 Nach AbgesChlossener valierungsphase der Messmethode和Diesem Einfachen秋季sollen sollen im gitterwindkanal des InstitutsfürströrströrtrörtrömungsmaschinenderUniversität大学fürturbomaschinen kann bos ein我们致力于包括政府在内的世界发展，政府已决定继续支持该国的发展。我们致力于世界的发展，我们致力于该国的发展，我们致力于包括政府在内的国家的发展，政府一直在努力理解这种情况。我们致力于包括政府在内的国家的发展，政府一直在努力理解这种情况。