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Simultane, volumetrische Temperatur- und Geschwindigkeitsmessung in der Mikrofluidik |
J. Massing1, C. Kähler1, C. Cierpka2
1Institut für Strömungsmechanik und Aerodynamik, Universität der Bundeswehr München; 2 Institut für Thermo- und Fluiddynamik, Technische Universität Ilmenau
julian.massing@unibw.de |
Die volumetrische, simultane und nicht-invasive Bestimmung des Temperatur- und
Geschwindigkeitsfeldes ist für viele wissenschaftliche und technische Anwendungen,
besonders im Bereich der Mikrofluidik, von großem Interesse. Dazu eignen
sich insbesondere optische Messverfahren wie PIV und LIF. In der Mikrofluidik
wird dabei immer das gesamte Volumen beleuchtet, welches sich über die
volle Kanaltiefe erstrecken kann. Dadurch tragen auch Signale außerhalb der
Messebene signifikant zum Messwert bei. Dies führt zu systematischen Fehlern
wenn Gradienten in der Strömung vorhanden sind, welche durch die Auswertung
einzelner Partikelbilder minimiert werden können. Aus diesem Grund soll
eine Messtechnik zur simultanen Bestimmung des Temperatur- und
Geschwindigkeitsfeldes vorgestellt werden, die auf der Auswertung individueller
Partikelbilder von fluoreszierenden Polymerpartikeln basiert. Dabei ermöglichen
fluoreszenzmarkierte Partikel im Vergleich zu bisher verwendeten Flüssigkristallen
(TLCs) die Vermessung eines mehr als doppelt so großen Temperaturbereiches
(T = 70 K) bei einer ähnlichen relativen Messunsicherheit von ca.
5 % für das individuelle Partikelbild. |
Keywords:
Bildverarbeitung, Mikroskopie, 3D-Messtechnik |
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