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TU Berlin

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Optische Verfahren

Laser-2-Focus Anemometrie (L2F)

Bild 1: Prinzipieller Aufbau eines L2F
Lupe

Das Laser-2-Focus Verfahren basiert - ebenso wie beim LDA-Verfahren - auf der Auswertung von Streulicht emittierenden, mit dem Fluid mitbewegten Teilchen. Allerdings passieren die Teilchen hier zwei diskrete Focuspunkte, die einen definierten Abstand haben. Der Strahl eines kontinuierlich arbeitenden Lasers wird in zwei Strahlen geteilt und über eine Optik im eigentlichen Meßvolumen zu zwei nebeneinanderliegenden Brennpunkten fokussiert, Bild 1.

Bild 2: Umströmung eines auf die Messstreckenwand montierten Hindernisses im Transchallkanal
Lupe

Passiert ein Teilchen diese Brennpunkte, emittiert es Streulicht, welches von der Empfangsoptik registriert wird. Über den zeitlichen Abstand beider Impulse kann durch den festen Abstand der Brennpunkte direkt die Teilchengeschwindigkeit bestimmt werden. Es handelt sich somit also auch um ein direktes Meßverfahren, welches keine Kalibration verlangt.

Die eigentliche Bestimmung der Strömungsgeschwindigkeit geschieht über die statistische Auswertung vieler Einzelmessungen, da natürlich nicht jedes Teilchen beide Fokuspunkte passiert, sondern es somit auch zu Fehlmessungen kommt. Das Verfahren eignet sich in der gezeigten Variante ausgezeichnet für Messungen bei höheren Strömungsgeschwindigkeiten. Am ILR wird das L2F hauptsächlich für die Messung kompressibler Strömungen in einem Bereich von M=0.3 bis M=0.9 (Beispiel) am Transschallkanal eingesetzt (Bild 2).

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