Workshop "Meßtechnik für stationäre und transiente ...

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Die nachfolgene Auswertung der Spektren kann aus den oben genannten Gründen nicht viel mehr als eine verbale Beschreibung von Gemeinsamkeiten und Unterschieden sein. Eine physikalische Deutung der Spektren erscheint gegenwärtig jenseits des Machbaren. Vor diesem Hintergrund besteht das vorläufige Ziel der Untersuchungen auch nur in einer emoirischen Suche nach charakteristischen Merkmalen im Spektrum eines Strömungszustandes, die es von anderen Zuständen unterscheiden. Beispiele für die Dopplerspektren an ausgewählten Meßpunkten sind in den Bildern 4a bis d zu sehen. Dabei fällt zunächst auf, daß die 3 Spektren für jeden Testpunkt sehr genau übereinanderliegen, die Messungen also offenbar gut reproduzierbar sind. Zum Vergleich wurde eine Messung ohne Luftströmung (Bild 4a) durchgeführt. Daraus ist ersichtlich, daß ein Teil des Signals, vor allem im niederfrequenten Teil des Spektrums, wahrscheinlichaus Schwingungen des Versuchsaufbaus resultiert, die vom Sensor mit hoher Empfindlichkeit wahrgenommen werden. Die für die Blasenströmungen charakteristischen Spektralanteile liegen im wesentlichen oberhalb 300 Hz. Die Suche nach einem Charakteristikum der Pfropfenströmung führt auf einen Peak bei ca. 590 Hz, der im Gegensatz zur ausgeprägten Biasen- und Schaumströmung fehlt. Der Übergang zwischen den Zuständen ist jedoch anhand dieses Peaks nicht scharf zu lokalisieren. Der Testpunkt 102 wurde zweimal angefahren, einmal von TP 47 aus, das zweite Mal von TP 80 aus. Der Vergleich beider Spektren zeigt einen auffälligen Unterschied irn Frequenzbereich von 300 bis 350 Hz. Ob es sich dabei um einen Hystereseffekt oder um ein Artefakt handelt, konnte nicht geklärt werden. Hinzu kommt, daß die Temperatur des Sensors im Verlauf der gesamten Messung durch Erwärmung an der Testscheife von ca. 15 auf 30 "C anstieg. Damit mag eine Veränderung seiner Empfindlichkeit einhergegangen sein (was die Intensität, nicht jedoch die Lage der Peaks im Spektrum verändert.) 5. Zusammenfassung und Ausblick Die ersten Versuche an einzelnen Blasen zeigten eine breite Varianz an Zeitsignafen, die von einer Vielrahi von Einflußgrößen hervorgerufen wird. Eine mathematische Beschreibung dieser Effekte für einzelne Blasen erscheint weder sinnvoll noch machbar. Bei Messungen an 3lweiphasenstramungen und der Auswertung der gewonnenen Doppler-Spektren zeigte sich, da8 + die Radar-Sensorik aür jeden Punkt der Ffow Map reproduzie&are Ergebnisse liefert,
eine eindeutige Zuordnung der Strömungsregimes zu den Spektren beim ersten Anlauf nicht möglich war. Denkbare Ursachen für diesen Befund liegen aus unserer Sicht in der Begrenzung des ausgewerteten Spektralbereiches auf 1000 Hz und in der Überlagerung der Signale durch Eigenschwingungen des Meßaufbaus. Aussagekräftigere Ergebnisse lassen sich möglicherweise erzielen, wenn der Sensor geneigt zur Strömungsrichtung (statt senkrecht) angebracht wird. Dies bleibt zukünftigen Versuchen vorbehalten. Mein Dank gilt Dr. Prasse6 Dr. SchaFrath und Dr. Zippe (FZR) für die Möglichkeif, Messungen mit dem Doppler-Radar-Sensor an der Zweiphasen-Testschldfe durchzuführen.
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FZR-204 Dezember 1997 Herausgeber:
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Veranstalter: Workshop "Meßtechnik
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1. Einleitung ENTWICKLUNG UND EINSA
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MEßTECHNlK ZUR UNTERSUCHUNG TRANSI
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zum Tropfen genau eingestellt werde
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Nach Wiederöffnen der Armatur bei
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