Strömungsbeschleunigungsmessungen bei der Laser-Doppler-Anemometrie (Distortions within the Measuring Volume and Fluid Acceleration Measurements by Laser-Doppler-Anemometry)

Abstract

Die Arbeit geht von der Frage aus, ob mittels der Laser-Doppler-Anemometrie (LDA) nicht nur örtliche Strömungsgeschwindigkeiten innerhalb des sehr kleinen Messvolumens, sondern auch Beschleunigungen der Strömung bestimmt werden können. Dazu wurden entsprechende experimentelle Untersuchungen durchgeführt und die dabei erhaltenen Messergebnisse mittels unterschiedlicher Verfahren der Signalverarbeitung ausgewertet. Verschiedene Ansätze zur kontinuierlichen Analyse der zeitlichen Änderung der instantanen Frequenz innerhalb des abgetasteten Bursts werden vorgestellt, die auf der Kurzzeit-Fouriertransformation (STFT) basieren. Es ist üblich anzunehmen, dass im LDA-Messvolumen streng parallele Interferenzebenen gleich bleibender Abstände erzeugt werden. Die Untersuchungsergebnisse zeigen, dass diese Annahme nicht so genau zu erfüllen ist, dass Beschleunigungen messbar sind. Die tatsächlichen Verhältnisse wurden durch digital-optische Bestimmung der Partikelbahnen im LDA-Messvolumen und der örtlichen Lage der Interferenzebenen näher untersucht.