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5.5 Analyse des Sprays 72 Abbildung 5.17: Tröpfchengrößenverteilung während eines Versuchs für einen Heißgasversuch mit BS1 Abbildung 5.18: Durchschnittliche volumenbezogene Tröpfchengrößenverteilung und kumulatives Volumen für einen Heißgasversuch mit BS1
5.6 Gittersensor 73 5.6 Gittersensor Die im Rahmen dieser Arbeit entwickelten Verfahren und Algorithmen zur digitalen Bildanalyse haben den Nachteil, dass sie nur einen Teil der Messstrecke optisch abbilden und die gesamte Bildtiefe erfassen. Aus diesen Gründen wurde ein Sensor entwickelt [Fab03], der Gasgehalte ortsaufgelöst messen kann. Das Messprinzip basiert auf der Messung der lokalen Leitfähigkeit zwischen zwei Elektroden, durch eine elektronische Schaltung kann eine Matrix gekreuzter leitfähiger Drähte (Drahtgitter) ausgelesen und in Gasgehalte umgerechnet werden [PZB98b] [PZB98a] [PZB98c]. Dieses Verfahren wurde ursprünglich vom Forschungszentrum Rossendorf 4 entwickelt und über die Firma Teletronic Rossendorf GmbH 5 zur Marktreife geführt. Gittersensoren wurden bisher hauptsächlich zur Messung des Gasgehalts in Rohren senkrecht zur Strömungsrichtung eingesetzt. Im Gegensatz hierzu wurde ein Sensor entwickelt, der nicht senkrecht zur Strömungsrichtung, sondern in der Mittelachse in Strömungsrichtung eingesetzt wird. Er erlaubt erstmals Gasgehaltsmessungen im gesamten Löschmittelbehälter in einem Längsschnitt durch die Mittelachse [Fab03]. Analog zu dem Verfahren in Kap. 5.3 werden die Ergebnisse der Gasgehaltsmessungen in einen 3D-Stack eingelesen und ein Schnittbild in der t-y-Ebene erzeugt (s. Abb. 5.19). Dieses wird binärisiert, der Schwellwert liegt bei einem Gasgehalt von ɛ = 5%. Die Phasengrenze wird aus dem Binärbild mithilfe eines Kantendetektions-Algorithmus ermittelt. Der zeitliche Verlauf der Phasengrenzfläche wird linear approximiert, es wird nach Festlegung des Nullpunkts der Phasengrenzfläche nur die Steigung der Ausgleichsgeraden variiert. Aus der Steigung wird die Sinkgeschwindigkeit der Phasengrenzfläche und der Volumenstrom Q berechnet. Ein Beispiel ist in Abb. 5.20 dargestellt. Zum Vergleich wurde der Phasengrenzflächenverlauf auf Basis der Videodaten (s. Kap. 5.3) ermittelt. Die Ergebnisse des Volumenstroms stimmen sehr gut überein und differieren um nicht mehr als 2,5 %. Mit Hilfe dieses Verfahrens konnten somit die Ergebnisse der Schnitttechnik 4 Homepage: http://www.fz-rossendorf.de 5 Homepage: http://www.tz-rotech.de/teletronic/deu/index.htm
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2.1 Grundlagen der Brandentstehung
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Seite 57 und 58: 4.2 Die einzelnen Module des BUL/WS
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