In phasenstarren PIV-Messungen konnten in einem industriellen Windkanal an einem Flugzeughalbmodell (Abb. 1) Wirbel- und Scherschichten im direkten Propellernachlauf deutlich sichtbar gemacht und quantifiziert werden (Abb. 2, nur ein Kamerasichtfeld). Ein PIV-System bestehend aus einem 2 x 360 mJ Nd:YAG- Pulslaser und mehreren CCD-Kameras wurde eingesetzt, wobei Bildaufnahme und Laserpulse mit festen Phasenlagen eines Propellerblattes synchronisiert wurden. Die simultane Traversierung des Kameraarrays und des Laserlichtschnittes ermöglicht die Vermessung an verschiedenen flügelnormalen Ebenen entlang der Spannweite während des Windkanalbetriebs und der Änderung des Anstellwinkels. Für jedes Kamerasichtfeld und entsprechendes PIV-Bild können typischerweise 10.000 momentane Geschwindigkeitsvektoren bestimmt werden.
Die Analyse dieser und unter anderen Strömungsbedingungen erfasster Geschwindigkeitsfelddaten eröffnet neue Einsichten in die flugdynamischen Eigenschaften von Propellerströmungen und liefert strömungsmechanische Messgrößen für die Validierung und Weiterentwicklung numerischer Simulationsverfahren. Die numerische Berechnung der sehr komplexen und instationären Propellerströmung ist zurzeit noch sehr aufwendig und lässt sich nur mit vereinfachenden Annahmen innerhalb vertretbarer Rechenzeiten realisieren. Daher ist die PIV-Messtechnik besonders geeignet, wichtige aerodynamische Eigenschaften von neuartigen Propellerantrieben experimentell zu erfassen und in Kombination mit anderen bildgebenden Messverfahren, wie z.B. der IPCT zur Erfassung der Blattdeformationen oder dem akustischen Mikrofonarray zur Lärmquellenanalyse, ein erweitertes Verständnis für den nötigen Entwicklungsfortschritt zu ermöglichen.