H215 Osborne Reynolds-Apparat, Strömungsmechanik-Experimentierausrüstung, Lehrausrüstung
OSBORNE REYNOLDS-GERÄT
Das Gerät besteht aus einem Präzisionsglasrohr (Reagenzglas), das vertikal in einer großen Hülle gehalten wird. Die Haube ist vorne offen und die Innenfläche ist hell gefärbt. Dadurch können die Schüler den Fluss klar erkennen.
Wasser gelangt in einen Tank mit konstantem Druck (Reservoir) über dem Reagenzglas und strömt durch einen Diffusor und ein Beruhigungsbett. Anschließend gelangt es durch eine speziell geformte Trichtermündung in das Reagenzglas. Diese Anordnung gewährleistet einen stetigen, gleichmäßigen Fluss am Eintritt in das Reagenzglas. Ein Thermometer misst die Temperatur im Konstantdruckbehälter.
Ein fest installiertes Überlaufrohr im Behälter ist mit einem geeigneten Abfluss verbunden. Am Boden des Testrohrs befindet sich ein Ventil, das die Durchflussrate durch das Rohr steuert, ohne den Durchfluss zu stören.
Die Schüler sammeln in einer bestimmten Zeit eine bekannte Menge Wasser, um die Durchflussrate zu ermitteln. Im Lieferumfang ist ein Messzylinder enthalten. Um das Strömungsmuster im Rohr zu sehen, verwenden die Schüler einen Farbstoffinjektor (im Lieferumfang enthalten). Damit injizieren sie einen feinen Farbstofffaden oben in die Röhre. Der Farbstoffinjektor ist ein Farbstoffbehälter, der mit einem feinen Injektionsschlauch verbunden ist.
Die Basis des Geräts verfügt über verstellbare Füße zur Nivellierung vor dem Gebrauch (im Lieferumfang ist eine Nivelliervorrichtung enthalten).
Das optionale Heizmodul (H215a) ist eine separate freistehende Einheit. Es wird an die Wasserversorgungsleitung angeschlossen, um das Wasser zu erhitzen und so seine Temperatur und Viskosität zu variieren. Steuerungen am Modul variieren die elektrische Wärmezufuhr und die Durchflussrate, um über einen Temperaturbereich hinweg konstante Bedingungen zu gewährleisten.
LERNERFOLGE
• Demonstration des Übergangs zwischen laminarer und turbulenter Strömung.
• Bestimmung der Übergangs-Reynolds-Zahlen und Vergleich mit akzeptierten Werten.
• Untersuchung der Auswirkung variierender Viskosität und Nachweis, dass die Reynolds-Zahl beim Übergang unabhängig von der Viskosität ist.
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untersuchung.
