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Ein Mikrostruktur-Sensorkonzept zur bildgebenden Vermessung der instationären zweidimensionalen Wandschubspannungsverteilung in turbulenten Strömungen

用于对湍流中非稳态二维壁剪切应力分布进行成像测量的微结构传感器概念

基本信息

批准号：
5448447
负责人：
Professor Dr.-Ing. Christoph Brücker
金额：
--
依托单位：
Access e.V.
依托单位国家：
德国
项目类别：
Research Grants
财政年份：
2005
资助国家：
德国
起止时间：
2004-12-31 至 2007-12-31
项目状态：
已结题

来源：
https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5448447?language=en
关键词：
Ein Mikrostruktur Sensorkonzept zur bildgebenden

项目摘要

Es wird eine neue innovative Messtechnik zur flächigen zeitauflösenden Erfassung der Wandschubspannungsverteilung vorgestellt, die in diesem Vorhaben weiterentwickelt und erstmalig für die dynamische Darstellung und quantitative Analyse der Wandschubspannungsverteilung in einer turbulenten Kanalströmung eingesetzt werden soll. Das Verfahren basiert auf einer mikrostrukturierten und im Rahmen des Vorhabens weiter zu optimierenden Sensor-Folie mit einem dichten Raster von schlanken, hochflexiblen Mikrozylindern, die normal zur Oberfläche in der zähen Unterschicht der Strömung stehen und sich proportional zur Wandschubspannung verbiegen. Diese Verbiegung wird zeitaufgelöst für alle Mikrozylinder gleichzeitig über ein bildgebendes Verfahren mit Hochgeschwindigkeitskameras detektiert und über digitale Bildverarbeitung hochgenau vermessen. Hierbei können lokale Sensorgrößen von unter 10 µm und Array-Anordnungen mit Abständen von 100 µm realisiert werden. Das Verfahren wird hinsichtlich der Messgenauigkeit sowie der Orts- und Zeitauflösung charakterisiert und zur dynamischen Erfassung der fluktuierenden Wandschubspannungsverteilung in einer turbulenten Kanal- und Grenzschichtströmung eingesetzt. Das Verfahren sowie die Herstellung des zu Grunde liegenden Sensors ist eine Neuentwicklung und stellt eine wesentliche Methode in der Untersuchung und physikalischen Interpretation der Dynamik von wandnahen turbulenten Wirbelstrukturen dar.

[endnoteref: 1] [endnoteref: 1] [endnoteref: 1] [endnoteref: 1] [endnoteref: 1] [endnoteref: 1] [endnoteref: 1] [endnoteref: 1] [endnoteref: 1] [endnoteref: 1] [endnoteref: 1] [endnoteref: 1] [endnoteref: 1] [endnoteref: 1]。在此基础上，研究了一种新型微结构传感器，该传感器采用了一种新型微结构传感器，该传感器采用了一种新型柔性微结构传感器，该传感器采用了一种新型柔性微结构传感器，该传感器采用了一种新型柔性微结构传感器，该传感器采用了一种新型柔性微结构传感器。中文名称：中文名称：中文名称：中文名称：中文名称：中文名称：中文名称：中文名称：中文名称：中文名称：中文名称：中文名称：中文名称：中文名称：中文名称：中文名称：中文名称：中文名称：中文名称：中文名称：中文名称：中文Hierbei können lokale Sensorgrößen von unter 10µm和Array-Anordnungen mit Abständen von 100µm realisiert werden。Das Verfahren wind hinsichtlich der Messgenauigkeit sowie der ts- and Zeitauflösung characterterisient and zur dynamischen Erfassung der fluktuierenden wandschubspannungsvereilung in iner turbulenal - and Grenzschichtströmung eingesetzt。在此基础上，提出了一种新的测量方法，并对其进行了物理解释。