Aufgabenstellung

Particle Image Velocimetry (PIV) ist eine gängige optische Messmethode zur Erfassung von Geschwindigkeiten innerhalb eines Strömungsfeldes. Hierbei werden der Strömung sogenannte Tracer Partikeln beigegeben, die sich mittels eines Laserlichtschnittes über eine oder mehrere Kameras detektieren lassen. Unter der Annahme, dass die Partikel ideal der Strömung folgen, lässt sich so über kreuzkorrelierte Doppelbilder das Geschwindigkeitsfeld rekonstruieren. Diese nicht-intrusive flächige Erfassung der Geschwindigkeit macht PIV sehr attraktiv im Bereich der Messtechniken für strömungsmechanische Fragestellungen.

Eine Lücke in der aktuellen Forschung bildet nach wie vor eine adäquate Fehlereinschätzung der Ergebnisse aus PIV-Aufnahmen. Vor allem in der Konzeptphase eines geplanten Prüfstandes gibt es hier nur wenige bis keine Ansätze, um bereits vor den eigentlichen Messungen den auftretenden Fehler abschätzen zu können.

Im Rahmen dieser Arbeit soll ein entsprechender Entwurf sowie ein bereits vorhandener Python-Code zur Erstellung synthetischer PIV-Aufnahmen angewandt und weiterentwickelt werden. Ziel ist hierbei ein Tool zu entwerfen, mit dem im Vorfeld einer Messkampagne bestimmte Fehlerquellen im PIV-Setup berücksichtigt werden könnten, um die Sensitivität der Messung auf diese individuellen Fehlerquellen analysieren zu können.

(Raffel, 2018)