Bildgebender 2D-3C-Laser-Doppler-Feldsensor zur Untersuchung turbulenter Scherströmungen, Teil II

用于研究湍流剪切流的成像 2D-3C 激光多普勒场传感器，第二部分

• 批准号: 5453794
• 负责人: Professor Dr.-Ing. Jürgen W. Czarske
• 金额: --
• 依托单位: Professur für Mess- und Sensorsystemtechnik
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Priority Programmes
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2004-12-31 至 2010-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5453794?language=en
• 关键词: Bildgebender; 2D; 3C; Laser; Doppler

Für die Vermessung hochturbulente Strömungsfelder, z.B. bei der Zylinderumströmung, ist es unerlässlich, die Geschwindigkeitsinformation über einen kompletten Raumbereich und mit allen drei Geschwindigkeitskomponenten zu erfassen. Üblicherweise werden abbildende, d.h. kamerabasierte Verfahren eingesetzt, die jedoch aufgrund der großen Datenmengen einen hohen Rechenaufwand erfordern und daher langsam sind, und zudem nur eine mäßige Messunsicherheit bieten.Laser-Doppier-Anemometer bieten bezüglich der Zeitauflösung und der Messunsicherheit einen deutlichen Vorteil, sind jedoch nicht bildgebend. In diesem Forschungsvorhaben soll das LDA-Verfahren dahingehend erweitert werden, dass eine ortsverteilte Geschwindigkeitsmessung in einem flächenhaften Raumgebiet (2D) ohne mechanische Traversierung erstmals möglich wird. Der Sensor bestimmt für ein einzelnes Streuteilchen, das das Messvolumen durchquert, zwei Ortskoordination innerhalb eines Messfeldes. Da die Streuteilchen (bei homogenem Seeding und schlupffreier Tracerteilchenbewegung) statistisch über alle Bereiche der Strömung verteilt sind, ist nur eine gewisse Anzahl von Streuteilchen auszuwerten, um das Strömungsfeld zu charakterisieren. Dabei kann durch eine neuartige Signalverarbeitung auch Mehrteilchenstreuung ausgewertet und eine hohe Datenrate erzielt werden. Das Verfahren verwendet keine Kamera, sondern nur eine einzelne faserbasierte Empfangsoptik mit maximal vier Einzeldetektoren, die beliebig im Raum positioniert werden kann. Daher ist das Verfahren zwar bildgebend, aber nicht abbildend, so dass gegenüber kamerabasierten System ein deutlicher Vorteil hinsichtlich Signalverarbeitungsdauer, Ortsauflösung und Messunsicherheit der Geschwindigkeit besteht. In der 2. Phase des Vorhabens soll ebenfalls eine dreikomponentige (3C-) Geschwindigkeitsmessung vorgenommen werden, d.h. der vollständige Geschwindigkeitsvektor soll erfasst werden. Der Fortschritt für die Wissenschaft besteht in einer präzisen Vermessung des Geschwindigkeitsfeldes, der sowohl für die Grundlagenforschung, z.B. der Mikrofluidik, als auch wirtschaftlich z.B. für präzise Durchflussmessungen genutzt werden kann.

Für die Vermessung hochamente Strömungsfelder，z.B. bei der Zylinderumströmung，is es unerlässlich，die Geschwindigkeitsinformation über einen kompletten Raumbereich und mit艾伦drei Geschwindigkeitskomponenten zu erfassen.于布利谢韦兹韦尔登阿比尔登德激光多普勒风速计测量风速时，不需要弯曲。激光多普勒风速计测量风速时，需要弯曲。在LDA-Verfahren测量韦尔登的研究中，在一个平面的空间（2D）中测量一个或多个机械横截面。Der Sensor bestimmt für ein einzelnes Streuteilchen，das das Messvolumen durchquert，zwei Ortskoordination innerhalb eines Messfeldes.在所有垂直流场的流场（均质播种和示踪剂收集）统计中，只有一个来自流场的几何分析，用于描述垂直流场的特征。大北可以通过一个新的信号传输也可以通过一个新的数据传输和一个高数据传输韦尔登。这部电影没有摄影机，只有一个更快的基于最大限度的摄影机的镜头，可以在韦尔登的位置上相信它。Daher is das Verfahren zwar bildgebend，aber nicht abbildend，so dass gegenüber kamerabasierten System ein deutlicher Vorteil hinsichtlich Signalverarbeitungsdauer，Ortsauflösung and Messunsichercursor der Geschwindigkeit besteht.在der 2中。Phase des Vorhabens soll ebenfalls eine dreikomponentige（3C-）Geschwindigkeitsmessung vorgenommen韦尔登，d.h.我们可以快速地韦尔登。Der Fortschritt für die Wissenschaft besteht in einer präzisen Vermessung des Geschwindigkeitsfeldes，der sowohl für die Grundlagenforschung，z.B. Mikrofluidik也是一个很好的例子。für präzise Durchflussmessungen genutzt韦尔登kann.