A. Bloch, P. Heller

Das Particle-Image-Velocimetry-Verfahren, auch kurz PIV genannt, ist ein Verfahren zur quantitativen Strömungssichtbarmachung in einer zweidimensionalen Strömungsebene. Es vereinigt dabei die Vorteile einer momentanen Strömungsfeldbeobachtung, wie man sie z.B. aus verschiedenen Lichtschnittverfahren kennt, mit der Geschwindigkeitserfassung, die sonst mit punktorientierten und zeitintegrierenden Methoden wie LDA oder Hitzdrahtverfahren ermittelt wird. PIV bietet darüberhinaus die Möglichkeit, in komplexen Strömungsfeldern durch Anwendung einer Phasenkopplung an bestimmte Strömungsstrukturen diese in ihrem Umfeld zu identifizieren und dadurch ihre Ursachen und Wirkungen auf andere Strömungsstrukturen darzustellen. Das PIV-Verfahren arbeitet nach dem Prinzip der Doppelbelichtungs- Fotografie: Die Lageänderung von markierten Fluidteilchen während eines bekannten (i.d.R. sehr kurzen) Zeitintervalls wird ermittelt, und daraus die mittlere Geschwindigkeit des Teilchens während des Zeitintervalls bestimmt. Diese Betrachtungsweise hat den Charakter der Lagrangeschen Strömungsfeldinterpretation. Meßverfahren dieser Art sind seit geraumer Zeit als Stroboskopische Geschwindigkeitsermittlung oder Streaklineverf ahren bekannt. Der entscheidende Fortschritt in dem hier vorgestellten Verfahren liegt in der Verwendung eines digitalen Bildverarbeitungssystems, das eine vollautomatische Datenerfassung ermöglicht. In dem hier vorliegenden Bei trag soll auf die systematischen und zufälligen Meßfehler eines ausgeführten PIV-Systems eingegangen werden. Nach einer kurzen Beschreibung des Meßsystems wird eine Reihe von möglichen Fehlerquellen aufgelistet und ihre Größenordnung abgeschätzt. Die Größe des maximal möglichen Gesamtfehlers wird empirisch ermittelt. Obwohl die Betrachtung sich auf ein bestimmtes ausgeführtes Meßsystem bezieht sind viele der angesprochenen Fehlerquellen prinzipieller Natur, so daß ihre Bedeutung sich auch auf ähnliche Meßverfahren erstreckt.

DGLR-Workshop, Markdorf, 1988

Conference Paper

deutsch

21,0 x 29,7 cm, 13 Seiten

DGLR-Bericht, 1988, 1988-04, 2D-Meßtechnik; S.121-133; 1988; Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V., Bonn

NA

aerodynamics

Bibliothek

1988