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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 and Schröder, Andreas and Geisler, Reinhard and Bulit, A. and Schwane, R. and 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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Official URL: http://www.gala-ev.org/erlangen2009.htm

Abstract

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.

Document Type:Conference or Workshop Item (Speech, Paper)
Title: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
Authors:
AuthorsInstitution or Email of Authors
Over, BenediktUNSPECIFIED
Schröder, AndreasUNSPECIFIED
Geisler, ReinhardUNSPECIFIED
Bulit, A.ESA-ESTEC, EPL, Noordwijk, The Netherlands
Schwane, R.ESA-ESTEC, EPL, Noordwijk, The Netherlands
Kompenhans, Jürgen UNSPECIFIED
Date:2009
Refereed publication:No
In SCOPUS:No
In ISI Web of Science:No
Series Name:Conference Proceedings
Status:Published
Keywords:Background-Oriented-Schlieren, Mikrodüsen, Optischer Fluss Background-Oriented-Schlieren, micro nozzle, optical flow
Event Title:Fachtagung “Lasermethoden in der Strömungsmesstechnik”
Event Location:Erlangen, Deutschland
Event Type:international Conference
Event Dates:8. – 10. September 2009
HGF - Research field:Aeronautics, Space and Transport (old)
HGF - Program:Aeronautics
HGF - Program Themes:Aircraft Research
DLR - Research area:Aeronautics
DLR - Program:L AR - Aircraft Research
DLR - Research theme (Project):L - Flight Physics
Location: Göttingen
Institutes and Institutions:Institute of Aerodynamics and Flow Technology > Experimental Methods
Deposited By: Ilka Micknaus
Deposited On:29 Oct 2009 11:47
Last Modified:29 Oct 2009 11:47

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