„Magnetic Resonance Velocimetry“ – Versionsunterschied
| [ungesichtete Version] | [ungesichtete Version] |
| Zeile 33: | Zeile 33: | ||
}} |
}} |
||
*{{cite journal |
*{{cite journal |
||
| ⚫ | |||
|last=Adrian |first=R.J. |
|||
|year= |
|year=2003 |
||
|title=4D Magnetic resonance velocimetry for mean velocity measurements in complex turbulent flows |
|||
|title=Twenty years of particle image velocimetry |
|||
|journal=[[Experiments in Fluids]] |
|journal=[[Experiments in Fluids]] |
||
|volume= |
|volume=34 |issue= 4|pages=494-503 |
||
|doi=10.1007/s00348- |
|doi=10.1007/s00348-003-0587-z |
||
|bibcode = 2005ExFl...39..159A }} |
|||
*{{cite journal |
|||
|last=Santiago |first=J. G. |last2=Wereley |first2=S. T. |last3=Meinhart |first3=C. D. |last4=Beebe |first4=D. J. |last5=Adrian |first5=R. J. |
|||
|year=1998 |
|||
|title=A micro particle image velocimetry system |
|||
|journal=[[Experiments in Fluids]] |
|||
|volume=25 |issue=4 |pages=316–319 |
|||
|doi=10.1007/s003480050235 |
|||
}} |
}} |
||
*{{cite journal |
|||
| ⚫ | |||
|year=2007 |
|||
|title=Three-dimensional synchrotron x-ray particle image velocimetry |
|||
|journal=[[Journal of Applied Physics]] |
|||
|volume=102 |issue=6 |pages=064916 |
|||
|doi=10.1063/1.2783978 |
|||
|bibcode = 2007JAP...102f4916F }} |
|||
*{{cite journal |
|||
|last=Wereley |first=S.T. |last2=Meinhart |first2=C.D. |
|||
|year=2010 |
|||
|title= Recent Advances in Micro-Particle Image Velocimetry |
|||
|journal=[[Annual Review of Fluid Mechanics]] |
|||
|volume=42 |issue= 1|pages=557–576 |
|||
|doi=10.1146/annurev-fluid-121108-145427 |
|||
|bibcode = 2010AnRFM..42..557W }} |
|||
Version vom 4. Juli 2014, 11:32 Uhr
Magnetic Resonance Velocimetry (MRV) ist ein experimentelles Verfahren zur Bestimmung von Geschwindigkeitsfeldern in der Strömungsmechanik. MRV basiert auf dem Phänomen der Kernspinresonanz und adaptiert die Magnetresonanztomographie (MRT) der medizinischen Diagnostik für die Analyse technischer Strömungen. Die Geschwindigkeiten werden in der Regel mit dem Verfahren der Phasenkontrast-Tomographie bestimmt. Hierbei werden die Geschwindigkeiten aus den Phasenunterschieden in den Bilddaten berechnet, die wiederum unter Verwendung spezieller Gradientenverfahren erzeugt werden. Für die MRV können herkömmliche MRT-Geräte verwendet werden.
Der Begriff Magnetic Resonance Velocimetry ist durch die zunehmende Anwendung der MR-Technologie zur Geschwindigkeitsmessung von technischen Strömungen in den Ingenieurswissenschaften entstanden.
Anwendungen
Zu den Anwendungsmöglichkeiten der MRV in den Ingenieurwissenschaften gehören:
- Analyse technischer Strömungen in komplexen Geometrien (Ablösung, Rezirkulationszonen)
- Validierung von numerischen Strömungssimulationen (CFD) durch 3D Geschwindigkeitsfelder
- Iteratives Design komplexer innerer Strömungskanäle (in Kombination mit Rapid Prototyping)
- Messung von Geschwindigkeit und Phasenzusammensetzung von Mehrphasenströmungen
- Analyse von Strömungen durch poröse Medien
- Interaktion nicht mischbarer Fluide
Vorteile und Grenzen
Im Bereich der berühungslosen Verfahren zur Geschwindigkeitsmessung ist im Gegensatz zu Verfahren wie PIV oder LDA kein optischer Zugang nötig. Zudem müssen dem Fluid keine Partikel zugesetzt werden. MRV erlaubt somit die Analyse des kompletten Strömungsfeldes in komplexen Geometrien und Bauteilen. Aufgrund der Tatsache, dass gängige MR-Geräte auf die Kernspinresonanz von Wasserstoffprotonen ausgelegt sind, beschränken sich die erprobten Anwendungen von MRV auf Wasserströmungen. Gängige Skalierungskonzepte kompensieren diese Einschränkung. Zum Erreichen der räumlichen Auflösung müssen einzelne Datenerfassungsschritte in großer Zahl mit leichten Variationen wiederholt werden. Somit ist die MRV-Technik auf stationäre oder periodische Strömungen beschränkt.
Siehe auch
Literatur
- D.N. Ku, C.L. Biancheri, R.I. Pettigrew, J.W. Peifer, H. Markou, Engels: Evaluation of magnetic resonance velocimetry for steady flow. In: Journal of Biomechanical Engineering. 112. Jahrgang, Nr. 4, 1990, S. 464–472, doi:10.1115/1.2891212.
- C.J. Elkins, M. Markl, N. Pelc, J.K. Eaton: 4D Magnetic resonance velocimetry for mean velocity measurements in complex turbulent flows. In: Experiments in Fluids. 34. Jahrgang, Nr. 4, 2003, S. 494–503, doi:10.1007/s00348-003-0587-z.