Experimentelle und simulative Tropfenaufprallbestimmung mit einem piezoelektrischen Sensor

Abstract

Im Rahmen des SuLaDi Projekts wird unter anderem an Eiserkennungskonzepten gearbeitet. Damit sich überhaupt ein Eisansatz bilden kann, muss auf der entsprechenden Fläche des Versuchskörpers Wasser vorhanden sein. Wasser gelangt unter realen Bedingungen, wie auch im Windkanalversuch tropfenweise auf den Versuchskörper und gefriert. Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Problemstellung, ob der Aufprall eines Wassertropfens durch den Einsatz einer Piezofolie aus Polyvinylidenfluorid erkannt werden kann. Hierfür sind geeignete Demonstratoren und Versuchsaufbauten herzustellen, um schrittweise das Problem zu lösen. Hieraus ergeben sich folgende Fragen: • Ist eine Piezofolie aus Polyvinylidenfluorid in der Lage einen Tropfenaufprall zu registrieren? • Welcher Zusammenhang besteht zwischen Eingangsgröße (Aufprallkraft) und Ausgangsgröße (elektr. Spannung) bei Applizierung der piezoelektrischen Folie auf der Vorderseite einer planen Fläche? • Welcher Zusammenhang besteht zwischen Eingangsgröße (Aufprallkraft) und Ausgangsgröße (elektr. Spannung) bei Applizierung auf der Rückseite einer gekrümmten Fläche? • Können die experimentell ermittelten Werte in ANSYS Workbench 15 durch ein Simulationsmodell nachgebildet werden?