Regelung von Kavitationsprozessen mittels Self-Sensing Kavitationsdetektion

Publikation: Qualifikations-/StudienabschlussarbeitDissertation

Autoren

  • Kai-Alexander Saalbach
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Details

OriginalspracheDeutsch
QualifikationDoktor der Ingenieurwissenschaften
Gradverleihende Hochschule
Betreut von
  • Jörg Wallaschek, Betreuer*in
Datum der Verleihung des Grades19 Dez. 2019
ErscheinungsortGarbsen
ISBNs (Print)9783959004558
ISBNs (E-Book)978-3-95900-459-6
PublikationsstatusVeröffentlicht - 2020

Abstract

Durch einen Unterdruck kann Kavitation in einer Flüssigkeit entstehen. Existieren die Kavitationsblasen nur für kurze Zeit und implodieren, wird von transienter Kavitation gesprochen.

Ein charakteristisches Merkmal von Kavitation sind Schallsignale mit bestimmten Frequenzanteilen, anhand derer eine Detektion von Kavitation möglich ist.

In dieser Arbeit wird Kavitation gezielt mit Hilfe eines piezoelektrischen Ultraschallwandlers erzeugt. Durch die Anwendung von Self-Sensing kann der Wandler sowohl als Aktor zur Kavitationserzeugung, als auch als Sensor für die akustischen Emissionen genutzt werden. Hierdurch kann ermittelt werden, ob transiente Kavitation entsteht. Durch den Abgleich von potentiellen Self-Sensing Indikatoren für Kavitation mit Messungen eines Referenzsensors und durch den Abgleich mit Fotoaufnahmen kann ein Frequenzanteil, das 1,5-fache der Betriebsfrequenz des Ultraschallwandlers, als Indikator für transiente Kavitation bestimmt werden. Mit Hilfe von Self-Sensing ist es somit möglich ein Regelungskonzept zu entwickelt, das die Erzeugung und das stabile Aufrechterhalten von transienter Kavitation ermöglicht.

Zitieren

Regelung von Kavitationsprozessen mittels Self-Sensing Kavitationsdetektion. / Saalbach, Kai-Alexander.
Garbsen, 2020. 118 S.

Publikation: Qualifikations-/StudienabschlussarbeitDissertation

Saalbach, K-A 2020, 'Regelung von Kavitationsprozessen mittels Self-Sensing Kavitationsdetektion', Doktor der Ingenieurwissenschaften, Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover, Garbsen.
Saalbach, K.-A. (2020). Regelung von Kavitationsprozessen mittels Self-Sensing Kavitationsdetektion. [Dissertation, Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover].
Saalbach KA. Regelung von Kavitationsprozessen mittels Self-Sensing Kavitationsdetektion. Garbsen, 2020. 118 S. (Berichte aus dem IDS).
Saalbach, Kai-Alexander. / Regelung von Kavitationsprozessen mittels Self-Sensing Kavitationsdetektion. Garbsen, 2020. 118 S.
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T1 - Regelung von Kavitationsprozessen mittels Self-Sensing Kavitationsdetektion

AU - Saalbach, Kai-Alexander

N1 - Dissertation

PY - 2020

Y1 - 2020

N2 - Durch einen Unterdruck kann Kavitation in einer Flüssigkeit entstehen. Existieren die Kavitationsblasen nur für kurze Zeit und implodieren, wird von transienter Kavitation gesprochen.Ein charakteristisches Merkmal von Kavitation sind Schallsignale mit bestimmten Frequenzanteilen, anhand derer eine Detektion von Kavitation möglich ist.In dieser Arbeit wird Kavitation gezielt mit Hilfe eines piezoelektrischen Ultraschallwandlers erzeugt. Durch die Anwendung von Self-Sensing kann der Wandler sowohl als Aktor zur Kavitationserzeugung, als auch als Sensor für die akustischen Emissionen genutzt werden. Hierdurch kann ermittelt werden, ob transiente Kavitation entsteht. Durch den Abgleich von potentiellen Self-Sensing Indikatoren für Kavitation mit Messungen eines Referenzsensors und durch den Abgleich mit Fotoaufnahmen kann ein Frequenzanteil, das 1,5-fache der Betriebsfrequenz des Ultraschallwandlers, als Indikator für transiente Kavitation bestimmt werden. Mit Hilfe von Self-Sensing ist es somit möglich ein Regelungskonzept zu entwickelt, das die Erzeugung und das stabile Aufrechterhalten von transienter Kavitation ermöglicht.

AB - Durch einen Unterdruck kann Kavitation in einer Flüssigkeit entstehen. Existieren die Kavitationsblasen nur für kurze Zeit und implodieren, wird von transienter Kavitation gesprochen.Ein charakteristisches Merkmal von Kavitation sind Schallsignale mit bestimmten Frequenzanteilen, anhand derer eine Detektion von Kavitation möglich ist.In dieser Arbeit wird Kavitation gezielt mit Hilfe eines piezoelektrischen Ultraschallwandlers erzeugt. Durch die Anwendung von Self-Sensing kann der Wandler sowohl als Aktor zur Kavitationserzeugung, als auch als Sensor für die akustischen Emissionen genutzt werden. Hierdurch kann ermittelt werden, ob transiente Kavitation entsteht. Durch den Abgleich von potentiellen Self-Sensing Indikatoren für Kavitation mit Messungen eines Referenzsensors und durch den Abgleich mit Fotoaufnahmen kann ein Frequenzanteil, das 1,5-fache der Betriebsfrequenz des Ultraschallwandlers, als Indikator für transiente Kavitation bestimmt werden. Mit Hilfe von Self-Sensing ist es somit möglich ein Regelungskonzept zu entwickelt, das die Erzeugung und das stabile Aufrechterhalten von transienter Kavitation ermöglicht.

M3 - Dissertation

SN - 9783959004558

T3 - Berichte aus dem IDS

CY - Garbsen

ER -