Entwicklung eines bildgebenden, optischen Messverfahrens für wandnahe Strömungen

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Ziel ist die Weiterentwicklung eines bildgebenden Geschwindigkeitsmessverfahrens für wandnahe Strömungen in enger Kooperation zwischen dem Labor für Biofluidmechanik in Berlin und der Forschungsgruppe Bild Verarbeitung in Heidelberg (IWR). Das Verfahren ist in instationären Strömungen an gekrümmten oder gewölbten Wänden einsetzbar und stellt einen wesentlichen Fortschritt gegenüber den bekannten Verfahren dar. Im vorangegangenen Projektabschnitt wurde das Verfahren auf komplexe Strömungen mit ebenen und gewölbten Wänden angewandt, validiert und für die bestehende Optik optimiert. Im letzten Projektabschnitt soll dieses Verfahren auf bewegte, gewölbte Wände angewendet werden.Eine Erfassung aller drei Geschwindigkeitskomponenten von wandnahen Strömungen wird durch die in der ersten, noch laufenden Antragsphase vom Mitantragssteller Prof. Jähne entwickelte Erweiterung des optischen Flusses möglich. Daraus kann die Schubspannung in der wandnahen Strömung, insbesondere die Wandschubspannung, nach Richtung und Größe ermittelt werden. Für bewegte, gewölbte Wände muss die Analytik der Daten die optischen Effekte, welche durch Deformation der Oberfläche herbeigeführt werden, berücksichtigen. Dies soll in der nächsten Antragsphase in Zusammenarbeit mit dem Projekt JA 395/11-2 des IWR innerhalb des Schwerpunktprogrammes bearbeitet werden. Diese Arbeit enthält neben der direkten Entwicklung der Algorithmik auch eine Validierung an experimentellen Vergleichsdaten und künstlichen Datensätzen.