Messung instationärer Geschwindigkeitsfelder mit der Particle Image Velocimetry (PIV)- Stand der Technik und Einsatzmöglichkeiten in der Fahrzeugaerodynamik

Abstract

Die Particle Image Velocimetry (PIV) ist eine nicht-invasive, optische Messmethode zur Bestimmung von Geschwindigkeitsvektorfeldern in Strömungen und wird daher in den letzten Jahren zunehmend bei Forschungs- und Entwicklungsarbeiten in der Aerodynamik eingesetzt. Die PIV Technik hat eine Messzeit von wenigen Mikrosekunden für ein komplettes, momentanes Geschwindigkeitsfeld. Daher können mit PIV quantitative Informationen über instationäre Strömungen gewonnen werden, die mit anderen experimentellen Verfahren so nicht erhältlich sind. Die kurze Aufnahmezeit für ein PIV Bild und die schnelle Verfügbarkeit der Daten reduziert deutlich die Dauer einer Messkampagne und damit die Betriebskosten in großen kostenintensiven industriellen Versuchsanlagen wie Windkanälen. Der technische und wissenschaftliche Fortschritt, der in den letzten Jahren gemacht wurde, erlaubte es, verlässliche, modulare PIV Systeme für den Einsatz in industriellen Windkanälen zu entwickeln. Im Vortrag werden die wichtigsten Eigenschaften eines solchen Systems mittels des vom DLR entwickelten PIV Systems beschrieben, sowie die wesentlichen Merkmale der PIV Methode an Hand von Anwendungsbeispielen aus der Fahrzeug-Aerodynamik erläutert.