Entwicklung eines abbildenden Meßverfahrens (PIV) zur Untersuchung von Mikrostrukturen in turbulenten Strömungen

این کتاب به توسعه یک روش تصویربرداری برای اندازه گیری توزیع سرعت محلی در سیالات جاری می پردازد. هدف بررسی ساختارهای جریان میکروسکوپی در لایه‌های مرزی نازک و متلاطم است. روش اندازه گیری بر اساس اصل سرعت سنجی تصویر ذرات (PIV) است. با استفاده از یک سیستم لیزری پالسی با کارایی بالا و یک لنز با وضوح بالا، ذرات ردیاب 0.2 میکرومتری پراکنده در مایع را می توان به صورت تک یا دو روی دو دوربین CCD با میدان دید یکسان تصویربرداری کرد. ارزیابی تصویر با استفاده از روش های همبستگی دیجیتالی شناخته شده انجام می شود. سیستم اندازه گیری جریانی را که باید به صورت موضعی در میدان دید حدود 1 میلی متر مربع بررسی شود تا 40 میکرومتر حل می کند و اندازه گیری حداکثر سرعت های مرتبه 102 متر بر ثانیه را امکان پذیر می کند. در نمودار برداری سرعت، بردارهای مستعد خطا شناسایی و با استفاده از یک روش جدید تشخیص خودکار خطا تصحیح می شوند. این روش بر اساس یک تقریب ریاضی میدان برداری اندازه گیری شده و مقایسه تابع جبران محاسبه شده با مقادیر اندازه گیری شده است. خطر!!! در متن دو بار \"بالا دو\"!!!

Dieses Buch befaßt sich mit der Entwicklung eines abbildenden Verfahrens zur Messung lokaler Geschwindigkeitsverteilungen in strömenden Fluiden. Ziel ist die Untersuchung mikroskopischer Strömungsstrukturen in dünnen, turbulenten Grenzschichten. Das Meßverfahren beruht auf dem Prinzip der Particle-Image-Velocimetry (PIV). Unter Verwendung eines gepulsten Hochleistungslasersystems und eines hochauflösenden Objektivs lassen sich 0,2 µm kleine, im Fluid dispergierte Tracer-Partikeln auf zwei CCD-Kameras mit identischem Gesichtsfeld je einfach oder doppelt abbilden. Die Bildauswertung erfolgt mittels bekannter digitaler Korrelationsmethoden. Das Meßsystem löst die zu untersuchende Strömung in einem Gesichtsfeld von etwa 1 mm2 lokal bis auf 40 µm auf und ermöglicht die Messung maximaler Geschwindigkeiten in der Größenordnung 102 m/s. Im resultierenden Vektorplot der Geschwindigkeit vereinzelt auftretende fehlerbehaftete Vektoren werden mit einer neuen Methode der automatischen Fehlererkennung detektiert und korrigiert. Die Methode beruht auf einer mathematischen Approximation des gemessenen Vektorfeldes und einem Vergleich der berechneten Ausgleichsfunktion mit den Meßwerten. Achtung!!! Im Text zweimal "Hoch zwei"!!!