Teilautomatisierung für Kalibrierroutinen im Windkanal

Für die Optimierung von Rotorblättern für die Windenergie und von Propellern für die Elektrifizierung der Luftfahrt werden Strömungsfeldmessungen aller drei Geschwindigkeitskomponenten in Windkanälen benötigt. Daher sollen stereoskopische Particle Image Velocimetry (sPIV)-Messungen in einem Windkanal zeiteffizienter und präziser werden. Bei sPIV-Messungen werden der Strömung Partikel beigefügt und deren Bewegung innerhalb eines Laserlichtschnitts perspektivisch verzerrt über zwei Kameras detektiert. Durch eine Kamerakalibrierung werden die geometrischen Beziehungen zwischen Kameras und Messebene ermittelt, um aus den von beiden Kameras detektierten Partikelbewegungen die drei Geschwindigkeitskomponenten abzuleiten. Bei der Kalibrierung muss zunächst ein Kalibriertarget genau am Lichtschnitt ausgerichtet und anschließend für Aufnahmen beider Kameras gezielt geneigt werden. Die Ausrichtung des Targets wird üblicherweise händisch durchgeführt, was recht zeitaufwändig und fehleranfällig ist. Um eine präzisere und auch schnellere Kalibrierung zu ermöglichen, soll eine motorisierte teilautomatisierte Kalibrierung entwickelt werden. Dabei sollen optimale Kriterien für die eingestellten Targetneigungen recherchiert und eingesetzt werden. Inwiefern die Messunsicherheit der sPIV-Messungen dabei minimiert werden kann, soll schließlich quantifiziert werden.

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Christoph Vanselow
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