Akustische Tomographie zur gleichzeitigen Bestimmung von Temperatur- und Strömungsfeldern in Innenräumen

Das Verfahren der akustischen Laufzeittomographie nutzt die Abhängigkeit der Schallgeschwindigkeit von den Parametern Temperatur und Strömung entlang des Ausbreitungsweges akustischer Signale, um diese Parameter zu bestimmen. Es wird ein Algorithmus vorgestellt, der eine tomographische Rekonstruktion der 2-dimensionalen Strömungsfelder innerhalb eines Messgebietes erlaubt, wobei die räumliche Auflösung des Vektorfeldes der Auflösung des Temperaturfeldes entspricht. Neben Ergebnissen von Simulationen verschiedener Strömungssituationen wird eine Anwendung vorgestellt, welches die Anwendbarkeit des Verfahrens zur Detektion von Strömungs- und Temperaturverteilung in einem abgeschlossenen Raum demonstriert.Acoustic travel time tomography uses the dependency of sound speed from temperature and flow properties along the propagation path to measure these parameters. An algorithm is introduced which is capable of resolving the two-dimensional flow field within a certain measuring area comparable to the resolution of the temperature field. Different flow fields have been simulated in order to show the reconstruction properties of the algorithm. Furthermore an experiment has been carried out, which demonstrates the applicability of the acoustic tomographic method to detect temperature and flow fields indoor