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Computergestützte Abbildungen von kugelförmigen Partikeln

Fluidströmungen sind nicht nur lebenswichtig für die Pflanzen, Tiere und Menschen auf der Erde, sondern haben auch auf vielen Gebieten der Technologie wie z.B. dem der Zerstäubungstrockner größte Bedeutung. Daher hat sich die Disziplin der Fluidmechanik zu einem wichtigen Forschungsgebiet entwickelt. Auf diesem Gebiet gelang einem wissenschaftlichen Forschungsinstitut in Frankreich die Entwicklung eines robusten Codes zur exakten Berechnung der dreidimensionalen Abbildung von homogenen kugelförmigen Partikeln.

Industrielle Technologien

Der neue Code, der eine fotorealistische Simulation von Strahlen liefert, die auf kugelförmige Partikel fokussiert werden, wurde zu Zwecken der Bildverarbeitung entwickelt. Dazu wurden die generalisierten Theorien von Lorenz-Mie und Huygens-Fresnel zu einem einheitlichen Netzwerk für die Entwicklung des Simulationskonzeptes kombiniert. Das Tool nutzt eine Reihe von geometrischen, mechanischen und optischen Parametern zur exakten Wiedergabe der Abbildungen von außeraxialen und außerhalb des Brennpunktes liegenden kugelförmigen Partikeln. Dieser Code wurde bislang in erster Linie zur Bilddarstellung von Partikeln und der zugehörigen Optik in der Shadow-Doppler-Technik eingesetzt. Dabei nutzt es eine der fünf Geometrien, bei der die Abbildung eines 3D-Objekts genauestens vorhergesagt wird. Diese Technik gestattet in industriellen Zerstäubungstrocknern Messungen wie z.B. der Größenverteilung und Geschwindigkeiten von Partikeln sowie die Erfassung anderer relevanter Daten. Mit Hilfe dieses Codes konnte die Qualität der Messungen und insbesondere die Genauigkeit der Größenmessung gesteigert werden. Darüber hinaus ist die Technik auch zum Vermessen von unregelmäßig geformten Partikeln in der Lage, was ansonsten mit vergleichbarer räumlicher Genauigkeit nicht möglich ist. Weitere Informationen zum Projekt-Abschlussbericht erhalten Sie, wenn Sie hier klicken. Außer im wissenschaftlichen Bereich dürften auch andere Anwender - hauptsächlich im Maschinenbau, in der Luft- und Raumfahrttechnik, in der Chemietechnik und im Bauwesen - dieses Tool zur Lösung unterschiedlicher Probleme auf dem Gebiet der Fluiddynamik einsetzen. Das Institut ist auf der Suche nach Partnern und bietet Interessenten Beratungs- oder Lizenzierungsdienste an.

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