Phasen-Doppler-Anemometer – PDA. Sprays hoch auflösend in 3-D messen

Das Phasen-Doppler-Anemometer, kurz PDA genannt, kommt dort zum Einsatz, wo die spezifischen Sprayeigenschaften den Einsatz des Laserbeugungsspektrometers nicht mehr zulassen. Wenn also beispielsweise hervorgerufen durch hohe Volumenströme die Spraydichte relativ hoch ist. Oder wenn beispielsweise der Sprühwinkel zu groß ist. Und natürlich immer dann, wenn neben den Tropfengrößen noch die jeweiligen Tropfengeschwindigkeiten von Interesse sind.

Das Phasen-Doppler-Anemometer stellt im Gegensatz zum Laserbeugungsspektrometer ein lokales Messverfahren dar. Dieses bedeutet, dass gezielt bestimmte und definierte Punkte in einem Spray untersucht werden können. So ist es also möglich, das gesamte Spray eingehend zu analysieren.

3-D Phasen-Doppler-Anemometer - PDA. Sprayeigenschaften an Düsen und Zerstäubern hoch auflösend in 3-D messen.

Durch den Einsatz vorhandener und PC gesteuerter Traversiereinrichtungen in unserem Spraylabor lässt sich das Spray einer Düse oder eines beliebigen Zerstäubers punktuell und vollständig vermessen. In 3-D und somit hoch auflösend! Gerade für  Verbrennungsvorgänge, Stoff- und Wärmeübergangsprozesse sowie Strömungsoptimierungen ein enormen Vorteil!

Detailliertere Informationen zu den Eigenschaften von Sprays und mehrphasigen Strömungen sind wohl kaum zu erhalten. Daher kann das Phasen-Doppler-Anomemeter durchaus als Königs-Klasse im Bereich der Spraymesstechnik bezeichnet werden.

In Kombination mit den vorhandenen und flexiblen Versuchsständen für Düsen und Zerstäuber lassen sich mit dieser speziellen Spraymesstechnik selbst komplexe Zerstäubungsvorgänge reproduzierbar eruieren und optimieren.

Phasen-Doppler-Anemometer PDA als ergänzendes Werkzeug zu CFD-Berechnungen!

Aufgrund der Tatsache, dass mit dem Phasen-Doppler-Anemometer in höchster Auflösung und in 3-D Messdaten ermittelt werden können, natürlich berührungs- und beeinflussungsfrei, stellt diese Messmethode zudem eine hervorragende Ergänzung zu numerischen Strömungsberechnungen, CFD, dar.

So lassen sich zum Beispiel die Ergebnisse aus numerischen Berechnungen reproduzierbar verifizieren.

Messungen mit dem Phasen-Doppler-Anemometer sind verhältnismäßig anspruchsvoll.

Mit dem Phasen-Doppler-Anemometer PDA Tropfengrößen und Geschwindigkeiten im Spray einer Düse messen.

Phasen-Doppler-Anemometer, PDA: Messung an einer Düse.

Naturgemäß stellt der Einsatz eines 3-D Phasen-Doppler-Anemometers einen gewissen technischen Aufwand da. Dieser ist deutlich höher als beispielsweise bei der Laserbeugungsspektrometrie. Alleine das Auswerten der Rohdaten aus den Messungen sowie die Prüfung der Messergebnisse auf Plausibilität ist verhältnismäßig aufwendig. Hierzu bedarf es hoch qualifizierter Ingenieure oder Physiker, die selbstverständlich zur Verfügung stehen.

Dennoch lohnt sich für bestimmte Anwendungen ausdrücklich der Einsatz dieser Technologie, da sich die im Vergleich zur Laserbeugungsspektrometrie höheren Investitionskosten für das Anwenden dieser Methode rasch armotisieren. Wir beraten Sie gerne!

Messungen mit dem Phasen-Doppler-Anemometer vor Ort.

Sofern es für bestimmte Aufgabenstellungen nicht erforderlich ist PDA-Messungen in 3-D durchzuführen, können diese nach Klärung der technischen Gegebenheiten gegebenenfalls auch vor Ort, also in Ihrem Hause, realisiert werden. Hierzu setzen wir ein transportables PDA ein, welches Tropfengrößen als auch deren Geschwindigkeiten simultan in 1-D ermittelt. In einem Messdurchgang können somit die gewünschten Daten in einer der Richtungen x,y oder z aufgenommen werden.   

Eine wesentliche Voraussetzung für PDA-Messungen ist natürlich immer einen guten optische Zugang zu den gewünschten Messorten. Dieses einfach aufgrund der Tatsache, dass es sich um ein optisches Messverfahren handelt und die Laserstrahlen diesen Messort erreichen müssen. Es ist allerdings grundsätzlich möglich, durch Glas und PMMA (Plexiglas) hindurch zu messen.

Das bedeutet also, dass auch Sprays und Tröpfchen sowie deren Geschwindigkeiten in Leitungen oder Apparaten vermessen werden können. Hierzu bedarf es jedoch unbedingt einer eingehenden Erörterung der realen Messsituation. 

Besprechen Sie Ihre Messaufgabe mit unseren Experten.

Diese beraten Sie hinsichtlich der Möglichkeiten und Grenzen verschiedener Spraymessverfahren und können Ihnen zudem weitere alternative Methoden vorschlagen. So kommen für spezielle Anwendungen gegebenenfalls Methoden wie die Particle Image Velocimetry, kurz PIV genannt, in Betracht. 

Selbst wenn Sie nicht nur die Partikel- beziehungsweise Tropfengrößen und deren Geschwindigkeiten in einem Strömungsfeld ermitteln möchten, sondern zudem Temperaturfelder eine wichtige Rolle spielen, können wir Ihnen weiter helfen! Wir verfügen über ein spezielles Know-how im Bereich der Temperaturfeldanalysen durch den Einsatz von Flüssigkristallen.

Näheres zu dieser interessanten Technologie der Temperaturfeldanalysen mit Flüssigkristallen finden Sie in unserer Fachpublikation.

Fragen zur Spraymesstechnik wie PDA, Beugungsspektrometrie oder Temperaturfeldanalyse beantworten die Experten der IBR Zerstäubungstechnik GmbHUnsere Experten für die Spraymesstechnik und Strömungsmessverfahren beantworten Ihre Fragen! Wählen Sie jetzt unsere Hotline unter

+49 (0)251 – 2 87 99 53 – 0