Untersuchungen mit einer neuartigen Strömungsmesstechnik zur Visualisierung der Rückführung bei offenen volumetrischen Receivern

Abstract

In dieser Arbeit wird ein neues Verfahren zur Visualisierung von Gasströmungen dargestellt. Mittels eines Tracers werden einem im Infraroten nicht aktiven Fluid dort Eigenschaften induziert, weshalb diese Methode hier Induzierte Infrarotthermographie (IIT) genannt wurde. Durch den Tracer emittiert oder absorpiert die Strömung Strahlung, die von einer Infrarotkamera detektiert wird. Das Verfahren wird an einem offenen volumetrischen Receiver demonstriert. Dazu wird Kohlenstoffdioxid als Tracer eingesetzt und die Emission der Strömung vor der Atmosphäre aufgezeichnet. Grundsätzlich ist die Temperatur im Hinblick auf die Strahlungsdichte der wichtigste Parameter, allerdings sind auch die Tracerkonzentration, die Strömungstiefe und der atmosphärische Druck relevant. Durch die Atmosphäre wird die Strahlungsdichte erheblich abgeschwächt. Die Sichtbarkeit der Strömung wurde durch die Subtraktion eines dynamischen Minimalbildes erhöht und das Rauschen durch den Einsatz des V-BM3D-Filters minimiert. Mittels einer Kreuzkorrelation wurden aus mehreren Strömungsbildern Geschwindigkeitsfelder erstellt.