Diplomarbeit - FB 4 Allgemein - Fachhochschule Düsseldorf

4 Vermessung des Geschwindigkeitsprofils
Tabelle 4.1 Ergebnis der Vergleichsmessung Fiberfilmsonde und Prandtlsches Staurohr
Geschwindigkeit gemessen mit Abweichung
Prandtlschem Staurohr
in m/s
Fiberfilmsonde
in m/s in m/s in %
10,08 10,10 -0,02 -0,15
15,08 14,99 0,09 0,62
19,75 19,92 -0,17 -0,86
Quadratischer Mittelwert –0,09 –0,54
4.1.2 Vergleich des Wechselanteiles (Fiberfilm – HP-Analysator)
Bild 4.2: Digitalmultimeter
Die Messung der Strömungsgeschwindigkeits-
schwankung wurde ebenso überprüft. Sie wurde als
Wechselanteil der Anemometerspannung mit dem
Digitalmultimeter (Bild 4.2) im Messbereich von 0 bis
2 VAC gemessen. Dieser Bereich wurde verwendet
damit die größten Schwankungen, z. B. am Rand der
Austrittsdüse, auch mitgemessen werden konnten. Die
niedrigen Wechselspannungen im Kernstrahl
(Durchmesser min. 400 mm) des Kanals wurden daher
in einem zu hohen Messbereich gemessen. Der
Messfehler zwischen dem eingestellten Messbereich
von 2 VAC und den nächstkleinerem Bereich von
200 mVAC beträgt ca. 30 %.
Um diese Diskrepanz zu untersuchen, wurde mit dem Dynamic Signal Analyzer der
Firma Hewlett Packard ein Zeitsignal des Fiberfilmanemometers aus dem Windkanal
aufgenommen und mittels Fourieranalyse (FFT) ausgewertet.
Fourieranalyse 22
Die Fourieranalyse wird durchgeführt, um das Frequenzspektrum einer Zeitfunktion
zu ermitteln. Die Fourier-Zerlegung beruht auf dem Prinzip, dass sich jede periodische
Funktion als Überlagerung einer Anzahl von Sinus-Funktionen darstellen lässt und eine
stochastische Funktion im Allgemeinen in eine Summe unendlich vieler Sinus-
Funktionen zerlegt werden kann [13].
22 Jean Baptiste Joseph Baron de Fourier, französischer Mathematiker und Physiker, * 21. 03. 1768
Auxerre, † 16. 05. 1830 Paris
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