Entwicklung hochauflösender Geschwindigkeits- und Temperatursensoren für Luft- und Wasserexperimente

• Antragsteller: Professor Dr. Joachim Peinke
• Fachliche Zuordnung: Statistische Physik, Nichtlineare Dynamik, Komplexe Systeme, Weiche und fluide Materie, Biologische Physik
• Förderung: Förderung von 2000 bis 2005
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5285356

In dem Projekt zur Untersuchung der Rayleigh-Benard Konvektion bei großen Rayleigh Zahlen soll als Fluid sowohl Luft als auch Wasser eingesetzt werden. Die Verwendung von Wasser, im Vergleich zu Luft, erhöht die Rayleigh-Zahl um einen Faktor 100, ohne daß die Geometrie oder die Temperaturdifferenz vergrößert werden muß. Hochaufgelöste Messungen der lokalen Geschwindigkeits- und Temperaturfluktuationen der Turbulenz in Wasserexperimenten sind besonders problematisch, da zur Zeit kaum geeignete Sensoren zur Verfügung stehen. Zum Beispiel ist die für Luftströmungen gut funktionierende, höchstauflösende Hitzdrahttechnik nur bedingt für Geschwindigkeitsmessungen in Wasser geeigent. Zur Verbesserung bestehender Messverfahren, sollen in diesem Teilprojekt neue hochauflösende Geschwindigkeits- und Temperatursensoren entwickelt werden. Die Prinzipien dieser neuen Sensoren basieren auf Verfahren der mikrosensorik, die im Bereich der atomaren Skalen auflösenden Rastermikroskopie entwickelt wurden. Weiterentwicklungen im Hinblick auf deren Einsatz zur Messung von charakteristischen Turbulenzgrößen sollen getätigt werden. Als weitere Neuerung soll ein kombinierter Geschwindigkeitstemperatursensor entwickelt werden, mit dem auf kleinstem Raum für die Konvektion bedeutende Korrelationen hochaufgelöst gemessen werden kann.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Beteiligte Person: Professor Dr. Achim Kittel