Untersuchungen von Sensorsystemen für die hochaufgelöste, nichtinvasive Vermessung von Strömungsfeldern, Volumenkräften und Turbulenzen:
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| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Aachen
Shaker
2013
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| Schriftenreihe: | Dresdner Berichte zur Messsystemtechnik
7 |
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|---|---|
| adam_text | INHALTSVERZEICHNIS
AKRONYME V
FORMELZEICHEN VI
1. EINLEITUNG 1
1.1. MOTIVATION 1
1.2. STAND DER TECHNIK 2
1.3. STRUKTUR DER ARBEIT 4
2. GRUNDLAGEN DER STROEMUNGSMECHANIK UND KONVENTIONELLER DOPPIER-
MESSTECHNIK 7
2.1. STROEMUNGSMECHANISCHE GRUNDLAGEN 7
2.1.1. KORRELATIONSUNTERSUCHUNGEN 9
2.1.2. ZEITLICHE KORRELATIONSUNTERSUCHUNGEN 10
2.1.3. ORTLICHE KORRELATIONSUNTERSUCHUNGEN 10
2.1.4. CHARAKTERISTISCHE SKALEN 12
2.2. GRUNDLAGEN DER LASER-DOPPLER-MESSTECHNIK 14
2.2.1. DER OPTISCHE DOPPLEREFFEKT 14
2.2.2. DAS INTERFERENZSTREIFENMODELL 17
2.2.3. EINFLUSS REALER LASERSTRAHLEN AUF DAS INTERFERENZSTREIFENSYSTEM .
. 18
2.3. LASER-DOPPLER-VELOZIMETRIC 21
2.4. DER LASER-DOPPLER-GESCHWINDIGKEITSPROFILSENSOR 23
3. MEHRKOMPONENTIGE & HOCHAUFLOESENDE LASER-DOPPIER-GESCHWINDIGKEITS
PROFILSENSOREN 25
3.1. AUFBAU, KALIBRIERUNG UND MESSUNSICHERHEIT VON LDV-PS-MESSSYSTEMEN .
25
3.1.1. LASERQUELLEN UND OPTISCHE KOMPONENTEN 25
3.1.2. AUFBAU DES ERWEITERTEN LDV-PS 26
3.1.3. JUSTAGE UND KALIBRIERUNG 27
3.1.4. MESSEIGENSCHAFTEN UND MESSUNSICHERHEITEN 32
3.1.5. WELLENLAENGEN-DEMULTIPLEX 32
3.2. HOCHAUFLOESENDER LDV-PS ZUR TURBULENZANALYSE 33
3.2.1. AUFBAU DES HOCHAUFLOESENDEN LDV-PS 34
3.2.2. KALIBRIERUNG DES HOCHAUFLOESENDEN LDV-PS 34
3.3. ZWEIKOMPONENTIGER LDV-PS ZUR OPTISCHEN KRAFTMESSUNG 36
3.3.1. AUFBAU DES ZWEIKOMPONENTIGEN LDV-PS ZUR OPTISCHEN KRAFTMESSUNG 36
3.3.2. BESTIMMUNG DER ZWEITEN GESCHWINDIGKEITSKOMPONENTE 38
3.3.3. KALIBRIERUNG DES ZWEIKOMPONENTIGEN LDV-PS 38
3.3.4. FREQUENZMISCHUNG DER VOM AOM ERZEUGTEN TRAEGERFREQUENZ .... 40
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INHALTSVERZEICHNIS
4. NEUE SIGNALVERARBEITUNGSTECHNIKEN FUER LASER-DOPPLER-MESSSYSTEME 43
4.1. EINFUEHRUNG IN DIE SIGNAL VERARBEITUNG VON LDV-PS-SY,STEINEN 44
4.2. SIGNALMODELLE 45
4.2.1. UNGESTOERTES EINZELBURST-SIGNALMODELL 46
4.2.2. UNGESTOERTES DOPPELBURST-SIGNALNIODELL 47
4.3. RAUSCHQUELLEN 47
4.4. DIE CRANIER-RAO-GRENZE FUER DIE DOPPLERFREQUENZ- UND
ANKUNFTSZEITSCHAETZUNG 48
4.4.1. EINZELBURST-SIGNALE 49
4.4.2. DOPPELBURST-SIGNALE 49
4.5. EINZELBURST-SIGNALVERARBEITUNG .53
4.6. DOPPELBURST-SIGNALVERARBEITUNG 55
4.6.1. KONVENTIONELLE DOPPELBURST-ALGORITHMEN 55
4.6.2. MODELL-MKQ-SIGNALVERARBEITUNG 59
4.6.3. VERGLEICH DER MODELL-MKQ MIT KONVENTIONELLER DOPPELBURST-
SIGNALVERARBEITUNG 66
4.7. VORTEIL DER MODELL-MKQ-SIGNALVERARBEITUNG IN DER PRAXIS 69
4.8. ZUSAMMENFASSUNG 69
5. MEHRPUNKTDETEKTION UND PARALLELVERARBEITUNG 71
*5.1. MEHRPUNKTDETEKTION BEI LDV-PS-MESSSYSTEMEN 71
5.2. REALISIERUNG DER MEHRPUNKTDETEKTION 73
5.3. DATENERFASSUNG DER MESSSIGNALE 74
5.4. ERKENNUNG VON DOPPELDETEKTIONEN 76
5.4.1. ERKENNUNG ANHAND DER AUSGEWERTETEN ANKUNFTSZEIT 76
5.4.2. ERKENNUNG ANHAND DES SIGNALVERLAUFS 77
*5.4.3. ERKENNUNG ANHAND DER DOPPLERFREQUENZEN 78
5.5. ZUSAMMENFASSUNG 80
6. KORRELATIONSUNTERSUCHUNGEN ALS MITTEL ZUR STROEMUNGSCHARAKTERISIERUNG
81
6.1. KORRELATIONSMESSTECHNIK 81
6.1.1. KONVENTIONELLE KORRELATIONSMESSTECHNIK 81
6.1.2. LASER-DOPPLER-GESEHWINDIGKEITSPROFILSENSOR 83
6.1.3. MEHRPUNKT-LASER-DOPPLER-GCSCHWINDIGKEITSPROFILSENSOR 83
6.2. KORRELATIONS-AUSWERTUNGSALGORITHMEN SOWIE
UNSICHERHEITSABSCHAETZUNGEN 84
6.2.1. SPEZIELLE SLOT-TECHNIKEN 84
6.2.2. ABSTANDSUNSICHERHEIT 85
6.2.3. MATHEMATISCHE MODELLE DER KORRELATIONSFUNKTION 88
6.2.4. UNSICHERHEITSABSCHAETZUNG DER KORRELATIONSFUNKTION 89
6.2.5. UNSICHERHEITSABSCHAETZUNG DER TAYLOR-MIKROSKALA 90
6.2.6. UNSICHERHEITSABSCHAETZUNG DER KOLMOGOROV-SKALA 90
6.3. MESSUNG DES INSTANTANEN GESCHWINDIGKEITSGRADIENTEN 92
6.4. EXEMPLARISCHE MESSERGEBNISSE 93
6.4.1. EXPERIMENTELLE RANDBEDINGUNGEN 94
6.4.2. FREISTRAHLEXPERIMENT 1: RUNDE DUESE 94
6.4.3. FREISTRAHLEXPERIMENT 2: 2D-DUESE 97
6.5. ZUSAMMENFASSUNG 104
INHALTSVERZEICHNIS
7. OPTISCHE VOLUMENKRAFTMESSUNG AN PLASMA-AKTOREN 107
7.1. STROEMUNGSKONTROLLE MITTELS PLASMA-AKTOREN 107
7.2. PLASMA-AKTOR 108
7.2.1. AUFBAU UND FUNKTIONSWEISE VON PLASMA-AKTOREN 108
7.2.2. LEISTUNGSAUFNAHME EINES PLASMA-AKTORS 109
7.2.3. EINGESETZTER PLASMA-AKTOR UND DESSEN KENNGROESSEN 109
7.2.4. ANSTEUERUNG DES PLASMA-AKTORS 111
7.3. THEORIE UND STAND DER TECHNIK ZUR OPTISCHEN VOLUMENKRAFTMESSUNG ...
112
7.3.1. KONTINUITAETSGLEICHUNG 113
7.3.2. NAVIER-STOKCS-GLEICHUNG 114
7.3.3. WIRBELTRANSPORTGLEICHUNG 114
7.3.4. INTEGRALE METHODE ZUR KRAFTBESTIMMUNG 115
7.4. ZEITAUFGELOESTE, OPTISCHE VOLUMENKRAFTMESSUNGEN MITTELS LDV-PS 116
7.4.1. EXPERIMENTELLER AUFBAU UND DURCHGEFUEHRTE MESSKAMPAGNE .... 116
7.4.2. SEEDINGPARTIKEL 118
7.4.3. DATENERFASSUNG UND PHASENAUFLOESIMG 119
7.4.4. BESEHLEUNIGUNGS- UND GESCHWINDIGKEITSGRADIENTENMESSUNGEN . . .
120
7.5. MESSERGEBNISSE 124
7.6. ZUSAMMENFASSUNG 129
8. ZUSAMMENFASSUNG 131
ANHANG
A. LEISTUNGSBERECHNUNG UND SNR ABSCHAETZUNG VON LASER-DOPPLER-SIGNALEN
135
B. TRANSFORMATIONSINVARIANZ EINES GAUSSSIGNALS 137
C. UNSICHERHEITSFORTPFLANZUNG DER PARAMETER DES
KORRELATIONSFUNKTIONSMODELLS 141
LITERATURVERZEICHNIS 143
EIGENE VEROEFFENTLICHUNGEN 155
LEBENSLAUF 159
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| spelling | Neumann, Mathias 1981- Verfasser (DE-588)1043034501 aut Untersuchungen von Sensorsystemen für die hochaufgelöste, nichtinvasive Vermessung von Strömungsfeldern, Volumenkräften und Turbulenzen Mathias Neumann Aachen Shaker 2013 IX, 159 S. Ill., graph. Darst. txt rdacontent n rdamedia nc rdacarrier Dresdner Berichte zur Messsystemtechnik 7 Zugl.: Dresden, Techn. Univ., Diss., 2013 Hochauflösendes Verfahren (DE-588)4287503-1 gnd rswk-swf Laser-Doppler-Anemometrie (DE-588)4166796-7 gnd rswk-swf Mehrphasenströmung (DE-588)4169315-2 gnd rswk-swf Sensor (DE-588)4038824-4 gnd rswk-swf Zeitauflösung (DE-588)4245662-9 gnd rswk-swf Signalverarbeitung (DE-588)4054947-1 gnd rswk-swf Turbulente Strömung (DE-588)4117265-6 gnd rswk-swf Profil Strömung (DE-588)4621746-0 gnd rswk-swf (DE-588)4113937-9 Hochschulschrift gnd-content Turbulente Strömung (DE-588)4117265-6 s Mehrphasenströmung (DE-588)4169315-2 s Profil Strömung (DE-588)4621746-0 s Laser-Doppler-Anemometrie (DE-588)4166796-7 s Zeitauflösung (DE-588)4245662-9 s Hochauflösendes Verfahren (DE-588)4287503-1 s Signalverarbeitung (DE-588)4054947-1 s Sensor (DE-588)4038824-4 s DE-604 Dresdner Berichte zur Messsystemtechnik 7 (DE-604)BV023425893 7 DNB Datenaustausch application/pdf http://bvbr.bib-bvb.de:8991/F?func=service&doc_library=BVB01&local_base=BVB01&doc_number=027196770&sequence=000001&line_number=0001&func_code=DB_RECORDS&service_type=MEDIA Inhaltsverzeichnis |
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