Entwicklung und Qualifizierung einer fernmikroskopischen Geschwindigkeits- und Deformationsmesstechnik zur simultanen Bestimmung der Umströmung und Deformation von Blasen und Tropfen mit nur einer Farbkamera

• Antragsteller: Professor Dr. Christian Joachim Kähler
• Fachliche Zuordnung: Strömungsmechanik
• Förderung: Förderung von 2010 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 170456620

• Erstellungsjahr: 2019

Zusammenfassung der Projektergebnisse

Der Vorschlag der Gutachter den Fokus des Folgevorhabens auf die Weiterentwicklung der APTV Messtechnik für makroskopische Anwendungen zu legen wurde erfolgreich umgesetzt. Es wurden optische Konfigurationen untersucht, so dass nach Abschluss des Vorhabens mikroskopische bis makroskopische Messumgebungen nahtlos mit APTV abgedeckt werden können. Der entwickelte Partikelbild-Detektionsalgorithmus wurde auf die speziellen Herausforderungen der makroskopischen Bildgebung hin entwickelt. Der Algorithmus gewährleistet die robuste und genaue Geometriebestimmung der Partikelbilder. Ein neu entwickelter volumetrischer Kalibrieransatz berücksichtigt die Änderung der Abbildungsmaßstab innerhalb des Messvolumens als auch die örtlich unterschiedliche Gestalt der Partikelbilder. Abgerundet wurde das Vorhaben durch die Entwicklung eines Tracking- Algorithmus, welcher auch bei hohen Partikelbilddichten eine zuverlässige und robuste Zuordnung der Partikelverschiebungen erlaubt.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

• (2016) In situ calibrated defocusing PTV for wall-bounded measurement volumes. Measurement Science and Technology 27:084005
  Fuchs T, Hain R, Kähler CJ
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1088/0957-0233/27/8/084005)
• (2017) An efficient non-iterative double-frame particle tracking algorithm. 12th International Symposium in Particle Image Velocimetry – PIV17, Busan, Korea, June 18-22
  Fuchs T, Hain R, Kähler CJ
  
• (2017) Double-frame 3D particle tracking − towards higher effective particle image densities. 12th International Symposium in Particle Image Velocimetry – PIV17, Busan, Korea, June 18-22
  Fuchs T, Hain R, Kähler CJ
  
• (2017) Non-iterative double-frame 2D/3D particle tracking velocimetry. Experiments in Fluids 58:119
  Fuchs T, Hain R, Kähler CJ
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1007/s00348-017-2404-0)