Anwendungen

Fluidmechanik

Das Laser Imaging Verfahren erlaubt die Untersuchung von unterschiedlichsten Strömungen aus der Wissenschaft und Technik, wie z.B. laminare und  turbulente Strömungen, Mischungs- und Reaktionsströmungen, Hochtemperatur-, Mehrphasen- , und Überschallströmungen. Laser Imaging erlaubt in-situ Messungen im mikro- und makroskopischen Maßstab mit einer hohen räumlichen und zeitlichen Auflösung.

Aufgrund der komplexen Natur von Strömungen in Medien ist die Laserdiagnostik zur quantitativen Visualisierung heutzutage das wichtigste Instrument in der Erforschung der Strömungsmechanik.

Laser basierte Imaging Techniken, wie die Laser induzierte Fluoreszenz (LIF),  Particle Image Velocimetry (PIV), Laser induzierte Inkandeszenz (LII), sowie Raman, Rayleigh und Mie Streuung, werden eingesetzt, um quantitative Messdaten sowie zwei- bzw. dreidimensionale Datenfelder einer großen Anzahl unterschiedlicher Strömungsvariablen zu erhalten. Neben anderen sind dies hauptsächlich Dichte, Temperatur, Konzentration und Geschwindigkeit.

Aus den Messdaten können weitere strömungsrelevante Parameter abgeleitet werden, u.a. die Verwirbelung (vorticity), die Verformungsgeschwindigkeit und der Wärmefluss.

Anwendungsgebiete des Laser Imaging in der Strömungsmechanik:

• aerodynamische Untersuchungen in Windkanälen
• Konzentrationsbestimmungen, Bestimmung von Temperatur und Strömungsfeldern in reaktiven wie nicht-reaktiven flüssigen und gasförmigen Strömungen.
• biomedizinische und mikrofluide Strömungen
• thermische Strömungen (z.B. Luftkühlung)
• Strömungen in Gasturbinen
• Mehrphasenströmungen: Übergänge von der flüssigen in die Gasphase, Luftblasen in Flüssigkeiten, Strömungen in chemischen Mischern