Regelung von Kavitationsprozessen mittels Self-Sensing Kavitationsdetektion

Research output: ThesisDoctoral thesis

Authors

  • Kai-Alexander Saalbach
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Details

Original languageGerman
QualificationDoctor of Engineering
Awarding Institution
Supervised by
  • Jörg Wallaschek, Supervisor
Date of Award19 Dec 2019
Place of PublicationGarbsen
Print ISBNs9783959004558
Electronic ISBNs978-3-95900-459-6
Publication statusPublished - 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.

Cite this

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

Research output: ThesisDoctoral thesis

Saalbach, K-A 2020, 'Regelung von Kavitationsprozessen mittels Self-Sensing Kavitationsdetektion', Doctor of Engineering, Leibniz University Hannover, Garbsen.
Saalbach, K.-A. (2020). Regelung von Kavitationsprozessen mittels Self-Sensing Kavitationsdetektion. [Doctoral thesis, Leibniz University Hannover].
Saalbach KA. Regelung von Kavitationsprozessen mittels Self-Sensing Kavitationsdetektion. Garbsen, 2020. 118 p. (Berichte aus dem IDS).
Saalbach, Kai-Alexander. / Regelung von Kavitationsprozessen mittels Self-Sensing Kavitationsdetektion. Garbsen, 2020. 118 p.
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TY - BOOK

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 -