Workshop "Meßtechnik für stationäre und transiente ...

EINSATZ EINES OPTlSCHEN VERFAHRENS ZUR ANALYSE VON
BLASENSTR~MUNGEN
Kecke, H. J.; Wunderlich, B.
Otto-von-Guericke-Univefsitat Magdeburg, Institut für Sfrütnungstechnik und Thermodynamik
I. Einleitung
Zur Charakterisierung von Blasenströmungen in Strümungskanälen sind aus strö-
mungsmechanischer Sicht folgende Meßgrökn zu untersuchen, die, wie zu zeigen
sein wird, mit berührungslos arbeitenden Lasermeßverfahren erfaßt werden können:
- mittlere Geschwindigkeit beider Phasen getrennt, damit auch der Schlupf
- örtliche Geschwindigkeit beider Phasen in und quer zur Hauptströmungsrichtung
- Phasenverteilung
- Blasengrößenverteilung
- Schwankungsgeschwindigkeit beider Phasen im einzelnen (Bestimmung des
Turbulenzgrades) , natürlich auch Mischsignale beider Phasen gemeinsam
(Geschwindigkeit und Schwankungen)
Die optischen Parameter der bei den hier beschriebenen Untersuchungen einge-
setzten LDA sind (siehe Bild I):
DANTEC POLMEC
- Meßvolumenlänge I 0,635 mm 2,07 mm
- Meßvolumendurchmesser h 0,075 mm 0,20 mm
- Streifenabstand Ax 2,181ym 4,20 ym
- Wellenlänge h A
Bild I : Bezeichnungen am Meßvolumen Bild 2: LDA-Burst mit Gleichanteil
In der Regel werden dem Fluid Tracerteilchen zugegeben, die bestimmte
Bedingungen zu efilen haben. Dabei ergeben Teilchendurchmesser, die dem
Streifenabstand entsprechen, ein gut durchmoduliertes Signal. Bei den eigenen
Messungen werden Titandioxydteilchen verwendet, die auf einen Durchmesser von
3 Pm heruntergemahlen sind. Befinden sich mehrere Partikeln gleichzeitig im MeB-
volumen, weil die Teilshenbetadung sehr hoch ist oder weil sich Agglomerate
gebildet haben, wird vorn Fotosensor eine größere Menge gestreuten Lichtes
empfangen, die sich im MeRsignai als erhöhter Gleichanteil, auch als Pedestal
bezeichnet, wie im Bild 2 bemerkbar macht.