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stereo PIV

Stereo PIV

Ein Standard PIV (Particle Image Velocimetry) Messaufbau ermöglicht die Bestimmung von zwei Geschwindigkeitskomponenten innerhalb eines zweidimensionalen Ausschnitts einer Strömung (2D-2C). Dabei werden Partikel (z. B. Rauch), die sich entlang der Stromlinien bewegen, in die Strömung eingebracht. Anschließend wird mit einem Laser ein Lichtschnitt erzeugt und mit einer Kamera von dem beleuchteten Bereich eine Sequenz von Bildern aufgenommen. Vergleicht man die in den Bildern aufleuchtenden Partikel miteinander (Kreuzkorrelation), ergibt sich das Geschwindigkeitsfeld.

Erweitert man dieses System um eine weitere Kamera, können nach dem Prinzip der Stereoskopie (vgl. menschliches Auge) alle drei Komponenten der Geschwindigkeit innerhalb des Lichtschnitts bestimmt werden (2D-3C). Dies hat den Vorteil, dass so auch turbulente und wirbelbehaftete Strömungen charakterisiert werden können, da hier im Allgemeinen auch Quergeschwindigkeiten auftreten. Der schematische Aufbau eines Stereo-PIV-Systems ist in nachstehender Abbildung dargestellt.

In einer aktuellen Anwendung des Stereo-PIV-Systems ist die Zielsetzung, im Windkanal realitätsgetreue Rotorblattumströmungen nachzustellen. Im Außeneinsatz einer Windenergieanlage (WEA) herrschen zum einen eine turbulente Anströmung, zum anderen treten charakteristische Wirbel auf den Rotorblättern auf, die durch Störstellen wie Verschmutzungen oder Beschädigungen hervorgerufen werden. Die Stereo-PIV-Analyse lässt es zu, diese Bedingungen im Windkanal nachzustellen sowie die Erscheinungen und deren Auswirkungen auf die Leistung einer WEA näher zu verstehen.

Ansprechpartner: Tom Wester

Webm3phdaster (leznna.vorspeloatr@uol.dazj8ehc) (Stand: 07.11.2019)