Micro Particle-Image-Velocimetry für Gasströmungen in Mikrokanälen

Abstract

Zusammenfassung Es wird ein Messverfahren vorgestellt, mit dem sich die Geschwindigkeitsverteilung einer Mikrokanalströmung in der Gas- oder Flüssigphase bestimmen lässt. Diese Micro Particle-Image-Velocimetry (μPIV) genannte Technik ist ein berührungsloses, laseroptisches Geschwindigkeitsmessverfahren, das auf der Detektion von kleinsten der Strömung zugegebenen Partikeln bzw. deren Verschiebung beruht. Die μPIV ist insbesondere beim Einsatz in Gasströmungen entscheidend von den Partikeleigenschaften wie Fluoreszenz, Partikelgrößenverteilung und Partikelkonzentration abhängig. Das Partikelfolgeverhalten stellt einen kritischen Parameter der μPIV in Gasströmung dar. Die Messtechnik wird hier exemplarisch in einem optisch transparenten Mikrokanal mit einer 90°-Umlenkung angewendet, um die Anwendbarkeit der μPIV sowohl in einer Wasser- als auch einer Gasströmung zu demonstrieren.