Anwendung des Laser-Doppler-Geschwindigkeitsprofilsensors zur Vermessung elektromagnetisch beeinflusster Elektrolytströmungen


Anwendung des Laser-Doppler-Geschwindigkeitsprofilsensors zur Vermessung elektromagnetisch beeinflusster Elektrolytströmungen

Büttner, L.; Shirai, K.; Voigt, A.; Neumann, M.; Czarske, J.; Weier, T.; Cierpka, C.

In diesem Beitrag wird erstmals über die Anwendung des Laser-Doppler-Geschwindigkeitsprofilsensors zur Untersuchung von elektromagnetisch beeinflussten Grenzschichten in schwach leitfähigen Fluiden berichtet. Die elektromagnetische Strömungsbeeinflussung wird in Industrie und Forschung mit großem Interesse verfolgt, da damit Strömungsablösungen kontrolliert und Strömungswiderstände reduziert werden können. Da elektromagnetische Kräfte hauptsächlich in den Grenzschichten wirken, ist eine präzise Untersuchung der Grenzschicht für das Verständnis der auftretenden Effekte unerlässlich. In der hier vorgestellten Arbeit kommt der Laser-Doppler-Geschwindigkeitsprofilsensor zum Einsatz, der eine Erweiterung des konventionellen Laser-Doppler-Anemometers (LDA) darstellt, aber zwei überlagerte, entgegengesetzt fächerförmige Streifensystemen verwendet. Dadurch kann zusätzlich die axiale Position von Streuteilchen im Messvolumen aufgelöst und somit eine deutlich höhere Ortsauflösung bei gleichzeitig geringerer Messunsicherheit der Geschwindigkeit erzielt werden, was gerade für Grenzschichtuntersuchungen deutliche Vorteile gegenüber konventionellen LDA bietet. In diesem Beitrag wird über die Untersuchung der ebenen Plattengrenzschicht einer Natronlaugen-Strömung berichtet, deren Geschwindigkeitsprofil durch Lorentzkräfte modifiziert wird. Es werden die generellen Anforderungen an die Messaufgabe und die Adaption des Profilsensors an den Aufbau dargestellt. Die Ergebnisse der Grenzschichtprofilmessungen werden diskutiert und mit PIV (Particle Image Velocimetry)-Daten verglichen.

Keywords: LDA; LDA Profile Sensor; electromagnetic flow control

  • Contribution to proceedings
    Fachtagung "Lasermethoden in der Strömungsmesstechnik", 09.-11.09.2008, Karlsruhe, BRD, 978-3-9805613-4-1, 4.1-4.8

Permalink: https://www.hzdr.de/publications/Publ-11454
Publ.-Id: 11454