Optische Strömungsmesstechnik - Teil 10

24 June 2026, Markus Leitner

Zusammenfassung der Methodik der PIV

1. Belichtung erfolgt über einen Doppelpuls
2. Zeitsynchrone Bildaufnahmen der Strömung
3. Auswertung einzelner Interrogation Areas (IA)
4. Bestimmung der Verschibungen $\Delta x$ der Partikelmuster in den IAs über eine Korrelation
5. Die Verschiebungen in den IAs liefern die lokalen Geschwindigkeitsvektoren in der Ebene

Endoskopische Anwendung der PIV am Turbinenprüfstand

• möglichst geringe modifikationen am versuchsträger und prüfstand - vorhandene durchtrittsöffnungen für kamera und laserendoskop nutzen
• montage und demontage der piv ohne demontage des versuchsträgers - ein und ausbaumöglichkeiten der endoskope ohne demontage des versuchsträgers ist erforderlich
• dichtigkeit der anlage ist zu gewährleisten

Herausforderungen beim Einsatz der PIV am Turbinenprüfstand

• schwierige optische zugänglichkeit
• schatten durch rotorbewegung
• vibrationen
• strömung muss lokal geseeded werden (nachteil: störung des seeding rohrs)

Die Triggerung erfolgt durch einen Zahnkranz an der Welle mit 92 Zähnen, welche den 92 Rotorschaufeln entsprechen.

Vorteile der PIV

• instationäre geschwindigkeitsfelder sind sehr schnell erfassbar
• berührungs- und rückwirkungsfreies verfahren
• brechungseffekte und verzerrungseffekte können durch kalibrierung leicht berücksichtigt werden
• alle drei geschwindigkeitskomponenten sind über ein system mit zwei Kameras erfassbar

• transparenz des fluids und der behälterwände sind meist notwendig
• streuteilchen im fluid erforderlich
• eine sehr hohe zeitliche auflösung ist nur mit spezialsystemen möglich