Messtechnik für Mehrphasenströmungen - Sensoren, Systeme und Anwendungen

Die Untersuchung von Mehrphasenströmungen ist für viele Forschungs- und Industriebereiche von großer Bedeutung. Im Bereich der Verfahrenstechnik und Kernenergietechnik bestimmen beispielsweise das Verhalten und die Struktur von Gasblasen maßgeblich Effizienz und Sicherheit von Prozessen in Rohrsystemen, Behälter oder Reaktoren. Angesichts dieses breiten Anwendungsspektrums sind in der Vergangenheit verschiedene Messmethoden und Systeme entwickelt worden, um die Untersuchung von Mehrphasenströmungen zu ermöglichen, bestimmte Phänomene sichtbar zu machen und um numerische Strömungsmodelle s. g. CFD-Codes (computational fluid dynamics) zu validieren. Am Institut für Sicherheitsforschung des Forschungszentrums Dresden-Rossendorf wurden beispielsweise auf elektrischer Leifähigkeit sowie Kapazität basierende Systeme wie Nadelsonden und Gittersensoren entwickelt, die in Zweiphasenströmungen den Gasgehalt und die Phasenverteilung mit sehr hohen räumlichen und zeitlichen Auflösungen erfassen können. Darüber hinaus werden verstärkt auch nicht-invasive tomographische Verfahren wie die Gamma-CT und die ultraschnelle Röntgen-CT beforscht. Letztere ist in der Lage bis zu 7000 tomographische Schnittbilder pro Sekunde mit einer Ortsauflösung von bis zu 1 mm zu erzeugen.