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Korrelationsalgorithmen und Optischer Fluss zur Berechnung von Dichtefeldern einer expandierenden Düsenströmung mittels der BOS Methode im Vergleich Application of the BOS-Method for the calculation of adensity field of expanding nozzle flows: comparison of correlation algorithms and optical flow

Over, Benedikt und Schröder, Andreas und Geisler, Reinhard und Bulit, A. und Schwane, R. und Kompenhans, Jürgen (2009) Korrelationsalgorithmen und Optischer Fluss zur Berechnung von Dichtefeldern einer expandierenden Düsenströmung mittels der BOS Methode im Vergleich Application of the BOS-Method for the calculation of adensity field of expanding nozzle flows: comparison of correlation algorithms and optical flow. Fachtagung “Lasermethoden in der Strömungsmesstechnik”, 8. – 10. September 2009, Erlangen, Deutschland.

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Offizielle URL: http://www.gala-ev.org/erlangen2009.htm

Kurzfassung

Zur Lage- und Bahnregelung von Raumfahrzeugen werden Steuertriebwerke (Mikrodüsen) mit einer Größe von wenigen Millimetern verwendet. Zur Charakterisierung ihres Ausstoßverhaltens müssen diese Düsen experimentell und mittels numerischer Simulationen untersucht werden. Durch den Betrieb der Düsen im Vakuum entstehen besondere Herausforderungen an die angewandten Messtechniken und Simulationsalgorithmen. Unter anderem wird die Anwendung der Particle Image Velocimetry (PIV) zur Bestimmung des Geschwindigkeitsfeldes unmöglich, da bei diesem Verfahren der Strömung Partikel beigefügt werden müssen. Aufgrund der hohen mittleren Weglänge der Moleküle und der Trägheit der Partikel würden diese den Beschleunigungen und damit den Stromlinien nicht folgen. Zur Untersuchung dieser Strömungen müssen andere Messtechniken, wie die Background Oriented Schlieren (BOS)-Technik (siehe Richard u. a. 2002), eingesetzt werden. Bei diesem Messverfahren handelt es sich um ein optisches Messsystem, das eine berührungslose Messung des Dichtegradienten und damit auch der Dichte ermöglicht, wobei die Strömung nicht durch Partikel geimpft werden muß. In der vorliegenden Arbeit wurde die BOSMesstechnik dem Skalenbereich von Mikrodüsen angepasst, und ihre Anwendbarkeit untersucht. Diese modifizierte Messtechnik wird im Weiteren als μBOS-Messtechnik bezeichnet. Mit Hilfe der μBOS-Messtechnik wurde die Expansionsströmung einer Mikrodüse in das Vakuum untersucht. Zur Rekonstruktion von dreidimensionalen Dichtefeldern wendeten Venkatakrishnan u. Meier 2004 ein Tomographie-Verfahren auf BOS-Messergebnisse an. Dieses Verfahren wurde verwendet um das radialsymmetrische Dichtefeld zu rekonstruieren.

Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag, Paper)
Titel:Korrelationsalgorithmen und Optischer Fluss zur Berechnung von Dichtefeldern einer expandierenden Düsenströmung mittels der BOS Methode im Vergleich Application of the BOS-Method for the calculation of adensity field of expanding nozzle flows: comparison of correlation algorithms and optical flow
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-Adresse der Autoren
Over, BenediktNICHT SPEZIFIZIERT
Schröder, AndreasNICHT SPEZIFIZIERT
Geisler, ReinhardNICHT SPEZIFIZIERT
Bulit, A.ESA-ESTEC, EPL, Noordwijk, The Netherlands
Schwane, R.ESA-ESTEC, EPL, Noordwijk, The Netherlands
Kompenhans, Jürgen NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2009
Referierte Publikation:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Name der Reihe:Conference Proceedings
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Background-Oriented-Schlieren, Mikrodüsen, Optischer Fluss Background-Oriented-Schlieren, micro nozzle, optical flow
Veranstaltungstitel:Fachtagung “Lasermethoden in der Strömungsmesstechnik”
Veranstaltungsort:Erlangen, Deutschland
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsdatum:8. – 10. September 2009
HGF - Forschungsbereich:Verkehr und Weltraum (alt)
HGF - Programm:Luftfahrt
HGF - Programmthema:Starrflügler
DLR - Schwerpunkt:Luftfahrt
DLR - Forschungsgebiet:L AR - Starrflüglerforschung
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):L - Flugphysik
Standort: Göttingen
Institute & Einrichtungen:Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik > Experimentelle Verfahren
Hinterlegt von: Ilka Micknaus
Hinterlegt am:29 Okt 2009 11:47
Letzte Änderung:29 Okt 2009 11:47

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