Satz von Bernoulli, Strömungsmechanik, Experimentierausrüstung, didaktische Ausrüstung

H5 Satz von Bernoulli, Strömungsmechanik, Experimentierausrüstung, didaktische Ausrüstung

Satz von Bernoulli
Der Satz von Bernoulli ist typisch für Messgeräte, die in der gesamten Industrie verwendet werden. Es verfügt jedoch über viel mehr Druckanschlüsse, die an Wassermanometer angeschlossen sind und eine vollständige Untersuchung der Druckverteilung entlang des Konvergent-Divergent-Durchgangs ermöglichen.
Das Benoulli-Theorem-Gerät funktioniert mit der digitalen hydraulischen Bank (H1F, separat erhältlich) und steht auf der hydraulischen Bank-Arbeitsplatte. Die Bänke messen die Durchflussrate, sodass die Schüler die Koeffizienten des Venturi-Messgeräts für eine Reihe von Durchflussbedingungen ermitteln können.
Die Vorrichtung umfasst ein horizontales Venturirohr, ein nachgeschaltetes Durchflussregelventil und Manometerrohre. Eine Manometerplatte hält die Manometerrohre vertikal. Ein gemeinsamer Verteiler über den Rohren verfügt über ein Luftdruckregelventil. Die Basis verfügt über verstellbare Füße. Auf der Manometertafel befindet sich hinter den Manometerrohren eine Skala zum direkten Ablesen des Wasserstands in den Rohren. Kunststoffmaterialien und korrosionsbeständige Oberflächen im gesamten Gerät schützen vor Korrosion.
Wasser gelangt in das Venturi-Messgerät und sein Durchflussregelventil stellt die Durchflussrate ein. Dieses Ventil liegt stromabwärts und verursacht daher keine Turbulenzen stromaufwärts.
Um den Bezugswasserstand in den Manometerrohren einzustellen, schließen die Schüler eine Handpumpe (im Lieferumfang enthalten) an das Luftventil über den Manometerrohren an.
Um Experimente durchzuführen, stellen die Schüler die Durchflussrate durch das Venturi ein und messen sie. Sie messen die Förderhöhe an der Querschnittsfläche im stromaufwärts gelegenen Abschnitt und die Förderhöhe im Halsbereich. Sie notieren auch die Druckverteilung entlang des restlichen Messgeräts. Anschließend wiederholen sie den Vorgang, reduzieren die Durchflussrate schrittweise und nehmen jedes Mal ähnliche Messwerte vor. Die Schüler können die ideale Druckverteilung mit der gemessenen Druckverteilung vergleichen und die Ausflusskoeffizienten für das Messgerät berechnen.
LERNERFOLGE
Umfassende Untersuchung eines Venturi-Meters und des Bernoulli-Theorems, einschließlich:
• Direkte Messung der statischen Fallhöhenverteilung entlang eines Venturirohrs
• Vergleich experimenteller Ergebnisse mit theoretischen Vorhersagen
• Messung des Zählerausflusskoeffizienten bei verschiedenen Durchflussraten

Zur Ausstattung gehören zwei unterschiedliche V-Kerbenwehre und ein Rechteckkerbwehr. Um Experimente durchzuführen, regulieren die Schüler den Durchfluss mithilfe der hydraulischen Bank. Sie notieren den Wert von Fördermenge und Förderhöhe und reduzieren den Durchfluss. Sie wiederholen die Messungen für gleiche Förderhöhenabnahmen, bis der Strahl nicht mehr aus der Kerbe herausspringt. Aus ihren Ergebnissen zeichnen sie Diagramme der Entladungsrate in Abhängigkeit von der Förderhöhe sowie die jeweiligen Protokolle.
LERNERFOLGE
Umfassende Untersuchung der Strömung über Wehre, einschließlich:
• Untersuchung des Kopfes gegen Ausfluss
• Entladekoeffizient für Kerben
• Rechteckige und unterschiedlich abgewinkelte V-Nuten