Lasermesssysteme für die Fluidtechnik
Optischen Verfahren kommt aufgrund der nicht-invasiven und präzisen Messung eine Schlüsselrolle in der Strömungs-messtechnik 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. Die Lehr-veranstaltung richtet sich primär, aber nicht ausschließlich, an Studentinnen und Studenten der Elektrotechnik, Mechatronik, Physik, Informatik, des Maschinenbaus und verwandten Studiengängen.
| 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)
Studiengang Regenerative Energiesysteme
„Lasermesssysteme für die Fluidtechnik“ ist ein Teilfach des Moduls "Optische Prozessmesstechnik", (V/Ü/P: 4/2/0, 8. und 9. Semester)
Voraussetzung: Vordiplom in ET, MT, PHY oder MB, Grundzüge zur optischen Messtechnik
Vorlesung WS 23/24
| Wann | Beginn: 11.10.2023, 13:00 Uhr | Wo | |||
| Mittwoch | 4. DS, 13:00 - 14:30 Uhr |
BAR I88 |
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| Durchführung | Verantwortlicher Hochschullehrer | |
| Dr. rer. nat. Lars Büttner | Prof. Dr.-Ing. habil. Jürgen Czarske |