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TSV - Teilchenbasierte Stoß-Visualisierung

3-dimensionale Stoßstrukturen

Teilchenbasierte Stoß-Visualisierung (TSV) ist ein neues und nicht-invasives optisches Verfahren, mit dem die Position und räumliche Ausdehnung von Verdichtungsstößen sichtbar gemacht werden kann. Hierfür wird die Strömung homogen mit Partikeln angereichert, die in einem Laser-Lichtschnitt gut sichtbar gemacht werden können. Die Partikel in diesem Lichtschnitt streuen das Laserlicht, so dass im zeitlichen Mittel das Laserstreulicht eines Volumenelementes proportional zur Anzahl der Partikel in diesem Volumenenlement und somit auch proportional zur lokale Dichte der Strömung ist. Der Lichtschnitt wird mit einer CCD-Kamera aufgenommen. Dabei ist der Bereich stromab des Verdichtungsstoßes durch eine höhere Dichte und damit höhere Intensität gekennzeichnet als der Bereich stromauf. Weil eine Stoßwelle durch einen sprunghaften Anstieg der Dichte über den Stoß charakterisiert wird, kann somit die Position des Verdichtungsstoßes durch den plötzlichen Helligkeitssprung festgestellt werden. Strukturen wie normale, schräge, lamda-förmige Stöße können so aufgelöst werden. In Gitterwindkanälen oder Verdichtern kann die 3-dimensionale Struktur der Stöße anhand mehrerer 2-dimensionaler Aufnahmen von verschiedenen radialen Positionen aus rekonstruiert werden.

Ergebnisse von TSV Messungen in einem Transsonischer Verdichter

Schluckgrenze	Pumpgrenze
Auslegungspunkt