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- ItemDFG Abschlussbericht : Optimierung und Integration von bildbasiertem Schlieren- und Hintergrundschlierenverfahren zur zwei- und dreidimensionalen Analyse von Raumluftströmungen(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2025) Völker, Conrad; Benetas, Lia; Gena, Amayu Wakoya; Alsaad, HayderZur Visualisierung und Messung von Luftströmungen werden herkömmlicherweise invasive Methoden (bspw. Anemometer, Rauch, Particle Image Velocimetry u.a.) genutzt. Jedoch werden durch den Einsatz der Messtechnik die durch geringe Gradienten definierten Raumluftströmungen stark beeinflusst. Alternativen, die die schwachen Strömungen nicht-invasiv visualisieren und in der Nachbearbeitung quantifizieren können, bilden die sogenannten Schlierenverfahren, namentlich das optische Schlierenverfahren mit Schlierenspiegel sowie das Hintergrundschlierenverfahren (engl. Background-Oriented Schlieren, kurz: BOS). Beide Methoden ermöglichen die Visualisierung von Brechungsindexgradienten, verursacht durch Dichtegradienten in Fluiden. Im Rahmen des Projekts „Optimierung und Integration von bildbasiertem Schlieren- und Hintergrundschlierenverfahren zur zwei- und dreidimensionalen Visualisierung von Raumluftströmungen“ wurden beide Methoden an der Professur Bauphysik der Bauhaus-Universität weiterentwickelt und angewendet, um Raumluftströmungen zu untersuchen. Das Forschungsprojekt beleuchtete die Systemanforderungen der Schlierenverfahren, um anhand ausgewählter Parameter die Empfindlichkeit beider Verfahren zu erhöhen. Die Sensitivitäten wurden im Rahmen des Projekts auf bis zu 0,1 K (optisches Schlierenverfahren mit Schlierenspiegel) bzw. 0,3 K (BOS) optimiert. Weiterhin wurden verschiedene Methoden entwickelt und angewendet, um die zunächst qualitativen Schlierenbilder quantitativ auszuwerten. Mithilfe des Schlierenspiegels sowie dem BOS werden die meist dreidimensionalen Dichtegradienten zunächst nur zweidimensional erfasst (Sichtlinienintegration). Jedoch bietet BOS den Vorteil, dass mithilfe mehrerer Kameras das Strömungsfeld auch mehrdimensional erfasst werden kann. Im Rahmen des Forschungsprojekts wurden daher Aufbauten entwickelt, um Strömungen stereoskopisch (2,5-dimensional mit zwei Kameras) und tomographisch (dreidimensional mit elf Kameras) zu erfassen. Über den Verlauf des Projekts kamen beide Schlierenverfahren zur Visualisierung von verschiedenen, auf natürlicher wie auch erzwungener Konvektion basierenden Raumlufströmungen zum Einsatz.