Hintergrund
Bekannte Strömungssonden an Oberflächen erfordern zur Bestimmung der Winkelcharakteristik eine vollständige Rotation um 360°, wodurch keine Messung von Strömungsschwankungen möglich ist und der Messaufbau komplex und aufwendig wird.
Technische Beschreibung
Durch eine feste, drehsymmetrische Hindernisanordnung mit mehreren Druckmessstellen kann die Strömungsrichtung und -geschwindigkeit ohne mechanische Bewegung der Sonde bestimmt werden.
Zur Auswertung werden Differenzdrücke zwischen benachbarten Druckmessstellen gebildet. Aus diesen Druckmesswerten wird mindestens eine physikalische Messgröße der Grenzschicht bestimmt, ausgewählt aus Fließgeschwindigkeit und Wandschubspannung. Dabei können die Druckmesswerte zeitaufgelöst erfasst werden, sodass die physikalischen Messgrößen zeitabhängig in Betrag und Richtung bestimmt werden können.
Anwendungsmöglichkeiten
Die Technologie ist für robuste, kostengünstige und zuverlässige Strömungsmessungen an unterschiedlichsten Objekten einsetzbar, wie z.B. für Turbomaschinen, Automobile, Windkraftanlagen, Flugzeuge.
Darüber hinaus eröffnet die Technologie neue Möglichkeiten zur Validierung und Weiterentwicklung bestehender Simulationstechniken, da Strömungsinformationen bereitgestellt werden, die bislang nur mittels aufwendiger Computermodelle zugänglich waren.
Sternsonde, Funktionsprinzip und Berechnung des Strömungswinkels; Resonanzfrequenz des Druckabgriffs. (© https://doi.org/10.1007/978-3-031-40482-5_5, Seite 48-57)
