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Doppler Global Velocimeter zur Erfassung von Geschwindigkeitsvektorfeldern

Schematischer Aufbau eines Doppler Doppler Global Velocimeters

Die Doppler-Global-Velocimetrie ist ein, im Jahre 1990, patentiertes Verfahren zur Erfassung von Geschwindigkeitsfeldern (Hiroshi Komine, United States Patent 4919536), das in den letzten Jahren sowohl in Forschungs- und Entwicklungsbereichen der Luft und Raumfahrt als auch in der Automobilindustrie zunehmend an Bedeutung gewonnen hat. In der PTB kann die Doppler-Global-Velocimetrie zur Untersuchung von Strömungsfeldern in Rohrleitungen eingesetzt werden, wobei die aufgebaute Messeinrichtung eine vollständige Bestimmung aller drei Geschwindigkeitskomponenten eines Strömungsfeldes in einer Messzeit von wenigen Minuten erlaubt. Bei diesem Verfahren wird das aus der Lichtschnittebene in einem strömenden Fluid gestreute Laserlicht auf eine CCD-Kamera abgebildet. Die Dopplerverschiebung des Streulichts wird mit Hilfe einer Absortionszelle in Intensitätsänderungen umgesetzt und als Geschwindigkeitsfeld ausgewertet. Dabei hängt die gemessene Strömungsgeschwindigkeitskomponente von dem Winkel zwischen der Einstrahlrichtung des Laserlichtschnitts und der Beobachtungsrichtung ab. Bei der in der PTB eingesetzten DGV-Messeinrichtung zur Untersuchung von Geschwindigkeitsfeldern in Rohrleitungen werden mit nacheinander aus drei Richtungen eingestrahlten Lichtschnitten alle drei Strömungsgeschwindigkeitskomponenten über dem gesamten Rohrquerschnitt erfasst.