PDF 8.939kB - Hochschule Ulm

Inhaltsverzeichnis
3 Particle Image Velocimetry 22
3.1 Versuchsaufbau und grundlegende Eigenschaften . . . . . . . . . . . . . . . . 22
3.2 Aufnahmetechniken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
3.3 PIV-Auswerteverfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
3.3.1 Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
3.3.2 Kreuzkorrelation als Ähnlichkeitsmaß . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
3.3.3 MQD als Ähnlichkeitsmaß . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
3.3.4 Suchstrategie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
3.3.5 Position des Extremwertes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
3.3.6 Nachbearbeitung der PIV-Daten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
3.3.7 Interpolation fehlender Datenpunkte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
4 Objektverfolgung 34
4.1 Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
4.2 Kalman Filter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
4.2.1 Prädiktion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
4.2.2 Aktualisierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
4.3 Weitere Zustandsschätzer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
4.4 Datenassoziation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
4.4.1 Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
4.4.2 Datenausschluss . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
4.4.3 Datenzuweisung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
5 Allgmeiner Versuchsaufbau 41
5.1 Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
5.2 Komponenten des Versuchsaufbaus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
5.3 Abbildungsfehler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
6 Versuchauswertung mittels PIV- Verfahren 47
6.1 Spezifischer Versuchsaufbau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
6.2 Versuchsauswertung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
6.2.1 Ablauf der Auswertung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
6.2.2 Aufteilung in Einzelbilder und Vorverarbeitung . . . . . . . . . . . . . 48
6.2.3 Bestimmung des Verschiebungsvektorfeldes . . . . . . . . . . . . . . . 51
6.2.4 Auswahl der Region of Interest . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
6.2.5 Korrektur der x-Komponenten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
6.2.6 Validierung der Daten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
6.2.7 Berechnung von Amplitude und Phase . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
6.3 Versuchsergebnisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
Masterarbeit Julian Paar
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