Abteilungen - Triebwerksmesstechnik - L2F

Das Laser-2-Fokus Velocimeter



Laser-2-Fokus Velocimeter
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Das L2F-Verfahren wird zur berührungslosen Messung von Strömungsgeschwindigkeiten in Gasen und Flüssigkeiten eingesetzt. Dabei wird die Geschwindigkeit sehr kleiner Partikel registriert, die üblicherweise in allen technischen Strömungen enthalten sind oder gegebenenfalls beigemischt werden können. Für die Messung wird das Streulicht genutzt, das diese Partikel aussenden, wenn sie von einer Lichtquelle angestrahlt werden. Die erforderlichen Partikel liegen im Größenbereich der Lichtwellenlänge und folgen der Strömung selbst bei großen Beschleunigungen so gut, daß die Übereinstimmung von Partikel- und Strömungsgeschwindigkeit gewährleistet ist.

Im Messvolumen des L2F-Gerätes, das typisch in einem Abstand von etwa 500mm vor der Optik liegt, werden zwei stark fokussierte parallele Lichtstrahlen abgebildet, die als Lichtschranke wirken. Ein von der Strömung mitgeführtes Teilchen, das beide Strahlen durchläuft, sendet zwei aufeinanderfolgende Lichtimpulse aus, deren zeitlicher Abstand ein Maß für die Teilchengeschwindigkeit darstellt.

Die besondere Eignung des L2F Verfahrens für Geschwindigkeitsmessungen ist inzwischen in einer Vielzahl von Einsatzfällen demonstriert worden. L2F Systeme sind mittlerweile kommerziell verfügbar, außerdem haben vereinzelt Industrie- und Forschungsorganisationen 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 Anwendungen betreffen jedoch Messungen 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.

Technische Details


Kontakt
Wolfgang Förster
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

Institut für Antriebstechnik
, Triebwerksmesstechnik
Tel: +49 2203 601-2287

E-Mail: Wolfgang.Foerster@dlr.de
Manfred Beversdorff
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

Institut für Antriebstechnik
, Triebwerksmesstechnik
Tel: +49 2203 601-2839

E-Mail: Manfred.Beversdorff@dlr.de
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