Bei der experimentellen Untersuchung von Strömungen ist man auch heute noch oft auf den Einsatz von Strömungssonden angewiesen, die aber je nach Versuchsbedingungen das zu untersuchende Strömungsfeld mehr oder weniger stark stören oder selbst die heißen Umgebungsbedingungen nicht vertragen. Zur Vermeidung dieser Nachteile besteht großes Interesse an berührungslosen Messverfahren. Für Geschwindigkeitsmessungen in Strömungen haben sich im Laufe der letzten zwei Jahrzehnte aus einer Vielzahl von Ansätzen im wesentlichen nur zwei Verfahren durchsetzen können:
Bei Messungen in Turbomaschinen müssen hohe Geschwindigkeiten in engen Strömungskanälen bestimmt werden. Aufgrund der komplizierten Gehäusegeometrien besteht oft nur von einer Seite optischer Zugang zum Messort, so dass hier die sogenannten Rückstreuanordnungen mit ihrem typisch sehr niedrigen Signalpegel in Frage kommen. Durch das prinzipbedingt größere Messvolumen wird der Einsatz des LDA-Verfahrens bei diesem Anwendungsfall erschwert, wobei die folgenden Nachteile auftreten:
Diese Beschränkungen lassen sich nur vermeiden, wenn man die Größe des Messvolumens drastisch reduziert.
Zu diesem Zweck wurde im Institut für Antriebstechnik ein 1968 von THOMPSON vorgeschlagenes Prinzip zum Laser-2-Fokus Verfahren weiterentwickelt, mit dem Strömungsgeschwindigkeiten und Turbulenzintensitäten bei schwierigsten Randbedingungen bestimmt werden können. Das Messprinzip erlaubt die Bestimmung des 2-dimensionalen Strömungsvektors in der Ebene senkrecht zur optischen Achse. Die geringe Größe des Messvolumens bewirkt eine hohe räumliche Auflösung und gestattet es, parasitäres Streulicht von Wänden und Fenstern optimal zu unterdrücken. Durch die hohe Lichtintensität im Messvolumen können Teilchen bis herunter zu einer Größe von 0.1 bis 0.2 mm noch erkannt werden.
Die besondere Eignung des L2F Verfahrens für Geschwindigkeitsmessungen ist seit den ersten Verdichteruntersuchungen von SCHODL inzwischen in einer Vielzahl von Einsatzfällen demonstriert worden. L2F Systeme sind mittlerweile kommerziell verfügbar, außerdem haben vereinzelt Industrie- und Forschungsorgansationen Geräte für Spezialanwendungen selbst gebaut, z. B. für Windgeschwindigkeitsmessungen, für Untersuchungen in Wärmetauschern, in Dampfströmungen, in Wasserpumpen, in Plasmaströmungen, in Dieselmotoren und in Windkanälen. Die meisten Veröffentlichungen über L2F Messungen betreffen jedoch naturgemäß die Anwendungen in Turbomaschinen.
Die teilweise äußerst detaillierten Daten aus L2F Messungen haben wesentlich zum verbesserten Verständnis der Strömungen in Turbomaschinen beigetragen. Dies gilt insbesondere für die Strömungen innerhalb der rotierenden Komponenten (z.B. Laufräder), die im allgemeinen mit konventionellen Meßmethoden überhaupt nicht sondiert werden können. Vergleiche zwischen Laseranemometer-Daten und theoretischen Berechnungen haben zu verbesserten mathematischen Modellen und Auslegungsverfahren geführt.