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.
Schlagworte
Publikation durchsuchen
Bibliographische Angaben
Copyrightjahr
2020
ISBN-Online
978-3-95900-459-6
Verlag
TEWISS, Garbsen
Reihe
Berichte aus dem IDS
Band
01/2020
Sprache
Deutsch
Seiten
121
Produkttyp
Monographie
Inhaltsverzeichnis
KapitelSeiten
Vorwort Kein Zugriff
Inhaltsverzeichnis Kein Zugriff
Formelverzeichnis Kein Zugriff
Kurzfassung Kein Zugriff
Abstract Kein Zugriff
1 Einleitung Kein Zugriff Seiten 1 - 2
2.1 Kavitation Kein Zugriff
2.2 Kavitationsbeobachtung Kein Zugriff
2.3 Kavitationsdetektion Kein Zugriff
2.4 Kavitationsregelung Kein Zugriff
3.1 Eingrenzung der Thematik Kein Zugriff
3.2 Ziel der Arbeit Kein Zugriff
3.3 Lösungsweg Kein Zugriff
4.1 Versuchsaufbau Kein Zugriff
4.2 Datenverarbeitung Kein Zugriff
4.3 Übertragungsfunktion des unbelasteten Ultraschallwandlers Kein Zugriff
5.1 Übertragungsfunktion des Ultraschallwandlers unter Last bei Kavitationserzeugung Kein Zugriff
5.2 Abhängigkeit der elektrischen Signale des Ultraschallwandlersvon der lokalen Kavitationsverteilung innerhalb des Sonoreaktors Kein Zugriff
6.1 Auswertung potentieller Indikatoren Kein Zugriff
6.2 Validierung des identifizierten Indikators durch weitere Messungen Kein Zugriff
7.1 Implementierung und Erprobung des Regelkonzeptes Kein Zugriff
7.2 Erweitertes Regelungskonzept mit Strombegrenzung Kein Zugriff
7.3 Regelungskonzept mit automatischer Strombegrenzung und Sollwertermittlung Kein Zugriff
8 Diskussion der erzielten Ergebnisse Kein Zugriff Seiten 102 - 103
9 Zusammenfassung und Ausblick Kein Zugriff Seiten 104 - 105
10.1 Aufnahmen von Kavitationsereignissen Kein Zugriff
10.2 Einflüsse auf die Charakteristik des Ultraschallwandlers Kein Zugriff
Literaturverzeichnis Kein Zugriff Seiten 113 - 121
