Lasermesssysteme für die Fluidtechnik
Optischen Verfahren kommt aufgrund der nicht-invasiven und präzisen Messung eine Schlüsselrolle in der Strömungsmesstechnik zu. In dieser Vorlesung werden die wichtigsten optischen Strömungsmessverfahren vorgestellt und deren Eigenschaften diskutiert. Auf Grundlagen der Optik, die für das Verständnis der Sensoren notwendig sind, wird ebenso eingegangen wie auf konkrete Anwendungsbeispiele.
ACHTUNG!
Die Lehrveranstaltung wird bis zum Ende des Semesters in Form einer Echtzeit-Videoübertragung zum regulären Termin durchgeführt. Die Links zu den Videokonferenzräumen (BigBlueButton) für die jeweiligen Termine werden im Forum der Vorlesungswebseite im OPAL veröffentlicht. Ebenso werden dort die Präsentationsdateien und das Tafelskript bereitgestellt. Bitte schreiben Sie sich im OPAL in den Kurs ein.
Hier gelangen Sie zu den Vorlesungsunterlagen im OPAL.
| 1 | Einführung: Strömungen in Natur und Technik, Aufgaben und Problemstellungen aus dem Bereich der Strömungsmesstechnik |
| 2 | Grundlagen der Strömungsmechanik: Navier-Stokes-Gleichungen, Turbulenz, Grenzschichtströmungen |
| 3 | Nichtoptische Verfahren zur Strömungsmessung (Hitzdraht, Heißfilm, Ultraschall-Verfahren, Durchflussmesser) |
| 4 | Grundlagen der laseroptischen Messtechnik |
| 5 | Kamerabasierte Messverfahren (Particle-Tracking-Velocimetry, Particle-Image-Velocimetry, Mikro-Particle-Image-Velocimetry) |
| 6 | Optischer Doppler Effekt, Laser-Doppler-Velozimetrie |
| 7 | Spezielle Techniken: Mehrkomponentige Messungen, Multiplexverfahren, Signalverarbeitung, Brechungsindexanpassung, Fluoreszenz |
| 8 | Hochauflösende Laser-Doppler-Anemometrie, Doppler-Global-Velozimetrie |
| 9 | Wechselwirkung von Licht mit Materie, Partikelgrößenmessung: Phasen-Doppler-Anemometrie, Interferometric Particle Imaging, Ultrakurzpuls-PDA |
| 10 | Strömungsmessungen ohne Partikel: Molecular Tagging Velocimetry, Schlierenverfahren |
| 11 | Messung weiterer Größen: Wandschubspannung (Mikrozylinder-Sensor), Konzentration (laserinduzierte Fluoreszenz), Temperatur (Transient Grating Spectroscopy), etc. |
| Gliederung |
Studiengang Elektrotechnik:
„Lasermesssysteme für die Fluidtechnik“ ist ein Teilfach des Moduls "Photonische Messsystemtechnik", (V/Ü/P: 2/0/0, 9. S.)
Studiengang Mechatronik:
„Lasermesssysteme für die Fluidtechnik“ ist ein Teilfach des Moduls „Vertiefung der Sensoren und Messsysteme“. (V/Ü/P: 2/0/0, 9. S)
Voraussetzung: Vordiplom in ET, MT, PHY oder MB, Grundzüge zur optischen Messtechnik
Vorlesung WS 20/21
| Wann | Wo | Wochenablaufplan | |||
| Donnerstag | 2. DS: 9:20 - 10:50 Uhr | BAR/0I88/U | Wochenablaufplan | ||
| Durchführung | Verantwortlicher Hochschullehrer | |
| Dr. rer. nat. Lars Büttner | Prof. Dr.-Ing. habil. Jürgen Czarske |