Masterarbeit im Bereich Messtechnik: Residenzzeitwichtung von LDA-Messdaten bei der Quadrantenanalyse

Ejection- und Sweep-Ereignisse treten verstärkt in der Nähe von rauen oder berippten Wänden auf, spielen eine wichtige Rolle für die Entwicklung der Reynoldsspannung und beeinflussen signifikant die turbulenten Transportvorgänge. Mit Hilfe der Quadrantenanalyse ist es möglich die zeitliche Struktur des Impulsaustausches zu untersuchen und somit die Ejection- und Sweep-Ereignisse zu quantifizieren.

Zur Auswertung der Messergebnisse der Laser-Doppler-Anemometrie (LDA), wird häufig das Konzept der Residenzzeitwichtung auf die Ermittlung statistischer Momente höhere Ordnung angewendet, um den statistischen Fehler zu minimieren. Im Rahmen der Masterarbeit soll untersucht werden, wie sich die Residenzzeitwichtung auf den anteiligen Beitrag eines jeden Quadranten der Reynolds-Scherspannung auswirkt und zum anderen inwieweit sich die Residenzzeitwichtung auf das Konzept des hyperbolischen Leerraums zur Identifizierung turbulenter Ereignisse hoher Intensität anwenden lässt. Hierfür sollen simultane Messungen von Laser-Doppler-Anemometrie und Hotwire (CTA) oberhalb einer, für das Auftreten intensiver sweep- und ejection-Ereignisse charakteristischen, berippten Kanalwand durchgeführt und ausgewertet werden.  Es sind folgende Aufgaben vorgesehen:

-              Einarbeitung in die Thematik: Turbulente Strömungen, Laser-Doppler-Anemometrie, Hotwire-Anemometrie, statistische Auswertung von LDA, Quadrantenanalyse, Fehleranalyse

-              Durchführung der simultanen Messungen (LDA und HWA) an der AEROLAS-Anlage des INR

-              Ergebnisauswertung der Geschwindigkeitsdaten unter Berücksichtigung von Fehlereinflüssen

-              Schriftliche Ausarbeitung der Masterarbeit

-              Präsentation der Ergebnisse im Rahmen eines wissenschaftlichen Kolloquiums

Dauer: 6 Monate
Beginn der Masterarbeit: sofort
Ort: Institut für Neutronenphysik und Reaktortechnik
Gruppe: Anlagenentwicklung, Systemdynamik und Sicherheit
Kontakt und Betreuung: Dr.-Ing. Sebastian Ruck (sebastian.ruck@kit.edu)