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Constant Temperature Anemometer

Constant Temperature Anemometer (CTA)

Das Constant Temperature Anemometer (CTA) ist eine Variante des thermischen Strömungsmessverfahrens Hitzdrahtanemometrie.

Einsatzgebiete

  • Messung von Strömungsgeschwindigkeiten und turbulenten Strömungsgrößen
  • Hohe zeitliche Auflösung zur Vermessung hoch turbulenter Strömungen
  • Geringes Messvolumen ermöglicht die Auflösung sehr kleiner Wirbelstrukturen 

Beschreibung

Das Messprinzip der Hitzdrahtanemometrie beruht auf der Temperaturabhängigkeit des ohmschen Widerstandes eines metallischen Sensors, welcher elektrisch beheizt und von einem Fluid umströmt wird. Dadurch entsteht ein konvektiver Wärmeübergang zwischen dem Draht und dem Fluid. Dieser Wärmeübergang führt zu einer Änderung des ohmschen Widerstandes des Drahtes, welcher durch eine elektrische Schaltung erfasst und zur Strömungsgeschwindigkeit in Beziehung gesetzt wird. 

Grundsätzlich werden bei der Hitzdrahtanemometrie die zwei Schaltungsvarianten Constant Current Anemometer (CCA) und Constant Temperature Anemometer (CTA) unterschieden. Am TFD wird das CTA verwendet. Hierbei wird der elektrische Widerstand des Drahtes durch die Regelung der Speisespannung unter Verwendung einer Wheatstone’schen Brückenschaltung konstant gehalten. Somit bleibt die Temperatur des Drahtes, trotz der Wärmeabfuhr durch das strömende Fluid, konstant. Dadurch kann indirekt über die Speisespannung die Strömungsgeschwindigkeit bestimmt werden. Durch die hohe zeitliche Auflösung können auch die turbulenten Strömungsgrößen erfasst werden. Die Verwendung von Mehrdrahtsonden ermöglicht die Bestimmung der Strömungsgeschwindigkeit für alle drei Raumrichtungen. 

Das CTA System des TFD ist eine mobile Messeinrichtung und kann daher an jedem Prüfstand verwendet werden. Zurzeit werden hauptsächlich 3D-Hitzdrahtsonden am Axialdiffusorprüfstand des TFD verwendet, um das instationäre Strömungsfeld in einem Diffusor zu untersuchen. Des Weiteren werden Hitzdrahtsonden zur Turbulenzgradbestimmung am Luftturbinen-Prüfstand verwendet.

Bild - Schematischer Aufbau der CTA-Messtechnik Bild - Schematischer Aufbau der CTA-Messtechnik Bild - Schematischer Aufbau der CTA-Messtechnik
Schematischer Aufbau der CTA-Messtechnik
Bild - 3D CTA-Sonde am Axialdiffusorprüfstand Bild - 3D CTA-Sonde am Axialdiffusorprüfstand Bild - 3D CTA-Sonde am Axialdiffusorprüfstand
3D CTA-Sonde am Axialdiffusorprüfstand
Bild - Messwerte während 3d CTA-Messung Bild - Messwerte während 3d CTA-Messung Bild - Messwerte während 3d CTA-Messung
Messwerte während 3d CTA-Messung

Ansprechpartner

Hye Rim Kim, M.Sc.
Wissenschaftliche Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter
Adresse
An der Universität 1
30823 Garbsen
Gebäude
Raum
202
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