Bereiche | Tage | Auswahl | Suche | Downloads | Hilfe
UP: Umweltphysik
UP 14: Poster: Neuartige Messverfahren in der Umweltphysik
UP 14.1: Poster
Dienstag, 14. März 2006, 14:00–16:00, C
Eine neuartige Methode zur raumzeitlichen Analyse von Strömungen in Grenzschichten — •Markus Jehle1,2 und Bernd Jähne1,2 — 1Interdisziplinäres Zentrum für Wissenschaftliches Rechnen, Universität Heidelberg — 2Institut für Umweltphysik, Universität Heidelberg
Für Untersuchungen des Gasaustausches zwischen Atmosphäre und Ozean werden Kenntnisse über das zeit- und ortsaufgelöste wasserseitige Strömungsfeld benötigt. Weil die Strömung dreidimensional und instationär ist und sich in der wasserseitigen Grenzschicht, d. h. innerhalb des ersten Millimeters unter der wellenbewegten Wasseroberfläche, befindet, können konventionelle Methoden, wie PIV, nicht eingesetzt werden.
Ein Flüssigkeitsvolumen wird von LEDs durchleuchtet. Glashohlkugeln werden der Flüssigkeit beigemengt und dienen als Tracerpartikel. Eine Kamera, die von oben auf die Wasseroberfläche gerichtet ist, nimmt Bildsequenzen auf.
Der Abstand einer Hohlkugel zur Wasseroberfläche wird durch einen Licht absorbierenden Farbstoff kodiert. Indem man LEDs zweier verschiedener Wellenlängen benutzt, wird es möglich, Tracerpartikel verschiedener Größe zu verwenden.
Die drei Geschwindigkeitskomponenten der Strömung erhält man, indem man eine Erweiterung der Methode des optischen Flusses verwendet, bei der die vertikale Geschwindigkeitskomponente aus der zeitlichen Helligkeitsänderung bestimmt wird.
Zur Verifikation wird die Technik in einer laminaren Rieselfilmströmung und einem Konvektionstank eingesetzt.