Workshop "Meßtechnik für stationäre und transiente ...

2. Untersuchungen zur Analyse der von Blasen empfangenen LDA-Signale
Bei hohen Datenraten und geringem GasvolumenstromanteiI haben die vom LDA
detektierten Gasblasen keinen signifikanten Einfluß auf die gemessene örtliche
Strömungsgeschwindigkeit und den Schlupf. Anders sieht das bei hohen
Gasvolumenstromanteilen aus. So werden bei einem Gasvolumenstromantei1 von
15% lediglich noch Datenraten in der Größenordnung von 100 Hz erreicht. Daran
können durchaus -zig Blasendurchgänge beteiligt sein, und das Meßergebnis stellt
somit einen Zwischenwert zwischen den örtlichen Größen für die Flüssigkeits-
geschwindigkeit und den Turbulenzgrad sowie den durch die Gasblasenbewegung
induzierten entsprechenden Strömungsgrößen dar.
Beim Einsatz der LDA in Blasenströmungen sind zwei Umstände zu berücksich-
tigen, die Einfluß auf das Meßergebnis haben:
1. Bei Vorhandensein eines Phasenschlupfes kommt es zu zusätzlich induzier-
ten Geschwindigkeitsänderungen, die vom LDA als erhöhte Turbulenz ge-
deutet werden.
2. Die Anzahl der erfaßten Blasen hat bei vorhandenem Phasenschlupf einen
signifikanten Einfiuß auf die gemessenen Gemischgrößen.
Es besteht also die Aufgabe, zu erkennen, welches Signal von einem Tracerteilchen
der Flüssigkeit und welches Signal von einer Gasblase stammt. Bei einer Analyse
der in Bild 3 aufgezeichneten LDA-Bursts lassen sich folgende Unterschiede fest-
stellen:
Bild 3: Vergleich der LDA-Bursts von Luftblasen (links) und von Tracerteilchen
(rechts) und zugehöriges Pedestal (unten)
3. Das Blasensignal weist ein sehr viel größeres Pedestal auf als das Partikelsignal.
2. Das Blasensignal besitzt eine stärkere Ampfitude als das Partikelsignal.
Das war der Anfaf3, sich mit den Reflexionsverhältnissen an einer Blase näher zu
befassen. Hierzu wurden Beobachtungen an Blasen vorgenommen, die, nachdem
sie eine Aufstiegsphase im mit Tracerteilchen versetzten Wasser absolviert hatten,
auf einem Mikroskop positioniert wurden.
Der zur Ausiieuchtung des Objektes dienende Lichtstrahl erzeugt an der Blasen-
oberfiäche ähnliche Lichtrefiexionen wie die Laserstrahlen des LDA (Bild 4 U. 5).