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Erschienen in: Experiments in Fluids 8/2019

01.08.2019 | Letter

Wavelet-based algorithm for correction of beam-steering artefacts in turbulent flow imaging at elevated pressures

verfasst von: Bo Zhou, Adam J. Ruggles, Erxiong Huang, Jonathan H. Frank

Erschienen in: Experiments in Fluids | Ausgabe 8/2019

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Abstract

Beam steering by index-of-refraction gradients poses a significant challenge for laser-based imaging measurements in turbulent reacting and non-reacting flows, particularly at elevated pressures. High fidelity imaging and quantitative data interpretation in turbulent flows can be considerably impeded by artefacts generated from beam steering. A wavelet-based filtering scheme has been developed to recover the underlying turbulent flow structures from imaging measurements containing severe beam-steering artefacts. This analysis technique is equally applicable to imaging measurements in reacting and non-reacting flows. It is demonstrated using mixture fraction measurements in a transient turbulent jet flow at 8 bar using Rayleigh scattering imaging at a repetition rate of 100 kHz. The corrected images reveal the temporal evolution of flow structures with negligible residual beam-steering artefacts. Tests of the sensitivity of the wavelet-based filtering scheme to noise and spatial resolution indicate that it is a robust analytic tool for correcting severe beam-steering artefacts commonly encountered in laser-based imaging measurements at elevated pressures.

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Zurück zum Zitat Coifman RR, Donoho DL (1995) Translation-invariant de-noising. In: Antoniadis A, Oppenheim G (eds) Wavelets and statistics. Lecture notes in statistics, vol 103. Springer, New York, NY, pp 125–150CrossRef Coifman RR, Donoho DL (1995) Translation-invariant de-noising. In: Antoniadis A, Oppenheim G (eds) Wavelets and statistics. Lecture notes in statistics, vol 103. Springer, New York, NY, pp 125–150CrossRef
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Zurück zum Zitat Walker JS (2008) A primer on wavelets and their scientific applications, 2nd edn. Chapman & Hall/CRC, New YorkCrossRef Walker JS (2008) A primer on wavelets and their scientific applications, 2nd edn. Chapman & Hall/CRC, New YorkCrossRef
Metadaten
Titel
Wavelet-based algorithm for correction of beam-steering artefacts in turbulent flow imaging at elevated pressures
verfasst von
Bo Zhou
Adam J. Ruggles
Erxiong Huang
Jonathan H. Frank
Publikationsdatum
01.08.2019
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
Erschienen in
Experiments in Fluids / Ausgabe 8/2019
Print ISSN: 0723-4864
Elektronische ISSN: 1432-1114
DOI
https://doi.org/10.1007/s00348-019-2782-6

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