Laser Diagnostics in Two Phase Flows (Tienda española)

Die Dissertation „Laser Diagnostics in Two Phase Flows“ von Sascha Krüger untersucht die Entwicklung und Anwendung berührungsloser laseroptischer Messverfahren zur Charakterisierung von Zweiphasenströmungen. Im Mittelpunkt stehen die gleichzeitige Erfassung von Gas- und Flüssigkeitsbewegungen sowie die Analyse von Tröpfchengeschwindigkeiten, Beschleunigungen und Verdampfungsprozessen. Hierzu wird ein optischer Strömungsalgorithmus entwickelt beziehungsweise angepasst, der Geschwindigkeitsfelder aus Bildsequenzen bestimmt und als Grundlage für die Gaseous Imaging Velocimetry (GIV) dient. Die Messmethodik wird anhand etablierter Particle-Image-Velocimetry-Verfahren (PIV) überprüft und auf Sprühströmungen sowie reaktive Gasströmungen angewendet. Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf der Laser Flow Tagging Velocimetry (LFT), mit der Geschwindigkeitsfelder der Gas- und Flüssigkeitsphase auch in dichten Sprays untersucht werden. Durch stereoskopische Erweiterungen können dreidimensionale Geschwindigkeitsvektoren in einer Messebene bestimmt werden. Experimentelle Untersuchungen an Benzin-Direkteinspritzsystemen analysieren insbesondere die Wechselwirkungen zwischen Tröpfchen, Gasströmung und angrenzenden Wänden. Darüber hinaus entwickelt die Arbeit hochpräzise Messverfahren zur Bestimmung von Mikrotropfengrößen und Verdampfungsraten sowie einen monodispersen Aerosolgenerator für Windkanalversuche. Ergänzend werden laserinduzierte Fluoreszenzverfahren zur Untersuchung der Dampfkonzentration betrachtet. Die Ergebnisse liefern experimentelle Grundlagen zur Validierung numerischer Strömungsmodelle und zum besseren Verständnis komplexer Sprüh- und Verdampfungsprozesse.