Laser Doppler Velocimetry auf der Basis frequenzselektierter Absorption: Aufbau und Einsatz eines Doppler Global Velocimeters

Abstract

Im Rahmen der Dissertation wurde ein, auf hohe Meßgenauigkeit optimiertes DGV-Gerät für zeitlich gemittelte, Drei-Komponenten-Geschwindigkeitsmessungen entwickelt und gebaut, an Laborströmungen, an Testständen und an Windkanälen erfolgreich eingesetzt und das Potential der Meßtechnik, insbesondere im Hinblick auf Meßgenauigkeit untersucht. Im Fall einer industriellen Brennkammer konnte ein Volumen-Datensatz des Strömungsfeldes erstellt werden, dessen Umfang bei ca. 400.000 Vektoren lag. Es wurden DGV-Messungen mittels eines flexiblen Endoskops auf Basis eines Faserbündels durchgeführt und damit die Strömung in einem Flugzeugeinlauf vermessen. Es wurden DGV-Messungen im Nachlauf eines PKW- Modells in einem Windkanal durchgeführt. Die Meßgenauigkeit des erstellten DGV-Systems beträgt unter Idealbedingungen ± 0.5 m/s. Durch die Arbeit wurde eine Basis zur Beurteilung des Nutzens der DGV-Technik für aerodynamische Entwicklungsarbeiten geschaffen. Übersetzung) Laser-Doppler-Velocimetry on the basis of frequency selective absorption: Set-up and test of a Doppler Global Velocimeter Doctoral Thesis at the Ruhr-University of Bochum Abstract A Doppler Global Velocimeter was set-up in the frame of a PhD thesis. This velocimeter is optimised to carry out high accuracy, three component, time averaged planar velocity measurements. The anemometer was successfully applied to wind tunnel and test rig flows, and the measurement accuracy was investigated. A volumetric data-set of the flow field inside an industrial combustion chamber was measured. This data field contained about 400.000 vectors. DGV measurements in the intake of a jet engine model were carried out applying a fibre bundle boroskope. The flow structure of the wake of a car model in a wind tunnel was investigated. The measurement accuracy of the DGV-System is ± 0.5 m/s when operated under ideal conditions. This study can serve as a basis to evaluate the use of DGV for aerodynamic development experiments.