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......@@ -402,14 +402,14 @@ Note:&
Die Konvektion ist ein Modell für Strömungen, die in vielen Größenskalen zu finden sind.
Dieses Modell kann die Strömung im Erdkern, dem Erdmantel, der Erdatmosphäre, gleiches auf anderen Planeten oder Sonnen und vielen anderen Systemen beschreiben.
Ebenfalls zeigen sich die gleichen Phänomene z.B. in einem Kochtopf oder einer Tasse Kaffee, also Skalen aus dem Hausgebrauch.\\
Die Konvektion als solche is ein Wärmetransport in einem bewegenden fluid aufgrund von dichteunterschieden, welche durch zum Biespiel einenm Temperaturunterschied hervorgerufen werden in einem Schwerefeld.
Dieses Phänomen wurde und wird in vielen Varianten und Experimenten untersucht.
Die Konvektion als solche ist ein Wärmetransport in einem Schwerefeld eines bewegten Fluids, aufgrund von Dichteunterschieden, welche zum Beispiel durch einen Temperaturunterschied hervorgerufen werden.
Dieses Phänomen wurde und wird in vielen Experimenten untersucht.
Ein prominentes und eines der ersten Beispiele ist die Bénard-Konvektion, die als Modell z.B. für den Kochtopf oder der Tasse dient.
Hierbei ist der untere Rand fest und geheizt, während der obere Rand frei und im Kontakt mit der Umgebungstemperatur ist.
Ein Beispiel für dieses Modell ist die Atmosphäre, welche den Erdboden als unteren Rand hat und von der Sonnenstrahlung geheizt wird sowie die Stratosphäre als oberen Rand.\\
Eine Abwandlung dessen ist die hier untersuchte Rayleigh-Bénard-Konvektion (RBK) bei der auch der obere Rand fest ist und gekühlt werden kann, was mehr Freiheiten bietet.
Eine Abwandlung dessen ist die hier untersuchte Rayleigh-Bénard-Konvektion (RBK) bei der auch der obere Rand fest, sowie gekühlt is, wodurch der Temperaturgradient besser kontrolliert werden kann.
Ein Beispiel ist hier der Erdkern, welcher vom inneren festen Kern geheizt wird und in den Mantel die Temperatur abgibt.\\
Ein Unterschied zwischen den Beispielen und dem Experiment, welches hier durchgeführt wird ist, dass die meisten Systeme, die hier genannt wurde Kugelsymmetrisch sind, das Experiment aber in einer Rechteckigen geraden Box stattfindet.
Ein Unterschied zwischen den Beispielen und dem Experiment, welches hier durchgeführt wird ist, dass die meisten Systeme, die hier genannt wurde kugelsymmetrisch sind, das Experiment aber in einer rechteckigen geraden Box stattfindet.
Wie sich zeigen wird ergeben sich trotzdem ähnliche Bewegungsmuster und Strömungen, welche zwischen den Geometrien übertragbar sind.
......@@ -689,7 +689,7 @@ Diese können von den internen Frequenzen der umliegenden Geräten stammen.
Hierbei sind zum Beispiel Schaltfrequenzen von Relais oder Transistoren, sowie die Bus Frequenzen und Prozessor Frequenzen messbar.
Letztere liegen meist deutlich über den $250\si{\hertz}$, können aber durch Aliasing Effekt dennoch auftauchen.\\
Der Aliasing Effekt (beschrieben durch das Nyquist-Shannon-Abtasttheorem) bewirkt, dass wenn eine Schwingung nicht mit mehr als der doppelten Frequenz des Signals abgetastet wird, diese bei geringeren Frequenzen wieder auftaucht.
Somit tauchen auch höhere Frequenzen im Spektrum auf und führen entweder zu stärkerem Rauschen oder Verschobenen Peaks.
Somit tauchen auch höhere Frequenzen im Spektrum auf und führen entweder zu stärkerem Rauschen oder verschobenen Peaks.
Dies kann technisch unterdrückt werden, in dem mit einer höheren Frequenz aufgenommen wird und anschließend der Anteil der ungewollten hohen Frequenzen auf null gesetzt wird, was einem Tiefpassfilter entspricht.
Dies bedeutet allerdings, dass möglichst alle Frequenzen aufgelöst werden müssen, auch die im $\si{\kilo\hertz}$ Bereich und höher.
Ein Tiefpassfilter in der Elektronik kann zu dem dazuführen, das auch gewollte Frequenzen leicht in der Amplitude angepasst werden, was ebenfalls zu unphysikalischen Problemen führt.\\
......@@ -730,12 +730,12 @@ Zu erkennen ist, dass in geringer Höhe die Abbruchfrequenz stark ansteigt, wie
Anschließend bleibt sie eine Weile konstant, fällt dann wieder ab und bleibt ab etwa $0.05\si{\meter}$ Höhe wieder konstant.
Somit steigt die Abbruchfrequenz erst an, und nimmt zur Zell Mitte hin wieder ab, was auch von der Geschwindigkeit zu erwarten war.
Über die Größe der Geschwindigkeit kann mit dieser Methode keine Aussage gemacht werden.\\
Damit das Geschwindigkeitsfeld gut in der Abbruchfrequenz zu erkennen ist, muss das Spektrum Breit genug sein und alle Störenden Prozesse nicht die Abbruchfrequenz selber beeinflussen.
Damit das Geschwindigkeitsfeld gut in der Abbruchfrequenz zu erkennen ist, muss das Spektrum breit genug sein und alle störenden Prozesse nicht die Abbruchfrequenz selber beeinflussen.
Dies wird immer schwieriger je kleiner die Geschwindigkeit ist, die gemessen werden soll.
Deswegen wird eine Geschwindigkeit von null nicht gemessen werden können.
Außerdem werden in den Bereich durch das Aliasing Frequenzen abgebildet, die eigentlich nicht in den Bereich gehören, was auch die Breite des Spektrums beeinflusst.
Desweiteren wird angenommen, dass alle Plumes gleich groß sind, ähnliche Geschwindigkeiten besitzen und den Thermistor immer gleich treffen.
Gerade letzteres muss nicht immer gegeben sein, was dazu führt, dass wenn der Plume sich zum Beispiel nur kurz an dem Thermistor vorbei bewegt, weil er ihn seitlich trifft, die Geschwidigkeit stark überschätz wird.
Gerade letzteres muss nicht immer gegeben sein, was dazu führt, dass wenn der Plume sich zum Beispiel nur kurz an dem Thermistor vorbei bewegt, weil er ihn seitlich trifft, die Geschwindigkeit stark überschätzt wird.
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