Infrarotthermografie

Die Messung der Oberflächenerwärmung ist besonders für die Abschätzung der thermischen Belastung bei großen Machzahlen wichtig. Der Wärmeübergang wird jedoch auch häufig bei kleinen Machzahlen geschätzt, da aufgrund der unterschiedlichen Wärmeübertragung in beiden Strömungszuständen die Lage des Laminar-Turbulenten-Übergangs bestimmt werden kann. Heutzutage werden digitale Infrarotkameras eingesetzt, weil sie einfach zu handhaben sind und mit einer Abtastrate im kHz-Bereich sofortige Temperaturmessungen an Tausenden von Punkten ermöglichen. Je nach Sensortechnik arbeiten diese Kameras in unterschiedlichen Wellenlängenbereichen, typischerweise zwischen 2 und 5 Mikrometer oder zwischen 8 und 12 Mikrometer. In der Strömungsmechanik wird der Bereich zwischen 2 und 5 Mikrometer üblicherweise durch hochauflösende Indium-Antimonit- (InSb) oder Quecksilber-Cadmium-Tellurid-Sensoren erfasst. Diese Sensoren haben ein ausgezeichnetes Signal/Rausch-Verhältnis und sind mit 14 Bit Dynamikbereich erhältlich.

Die IR-Messtechnik birgt noch viel Verbesserungspotenzial. Das Institut für Strömungsmechanik und Aerodynamik arbeitet an Weiterentwicklungen in folgenden Bereichen: