F1-29 Fluidstatik und Manometrie Didaktische Ausrüstung Berufsausbildungsausrüstung Fluidmechanik-Laborausrüstung
BESCHREIBUNG
Das F1-29 wurde entwickelt, um die Eigenschaften newtonscher Fluide und ihr Verhalten unter hydrostatischen Bedingungen (Fluid im Ruhezustand) zu demonstrieren. Dies ermöglicht es den Schülern, ein Verständnis und Wissen über eine breite Palette grundlegender Prinzipien und Techniken zu entwickeln, bevor sie Fluide in Bewegung studieren. Dazu gehört die Verwendung von Fluiden in Manometern, um Druck und Druckunterschiede in Gasen und Flüssigkeiten zu messen.
Einige einfache Übungen sind enthalten, um zu zeigen, wie sich das Verhalten eines Fluids ändert, wenn es fließt, und die Relevanz von Konzepten wie Reibungsverlusten.
Das Gerät ist aus PVC und klarem Acryl gefertigt und besteht aus einem vertikalen Reservoir mit Wasser, das mit einer Reihe vertikaler Manometerrohre verbunden ist. Diese Rohre können einzeln oder in Kombination für die verschiedenen Demonstrationen hydrostatischer Prinzipien und Manometrie verwendet werden. Ein Rohr weist Querschnittsänderungen auf, um zu zeigen, dass das Niveau einer freien Oberfläche nicht von der Größe oder Form des Rohrs beeinflusst wird. Das rechte Manometerrohr ist von den anderen Rohren getrennt und verfügt an der Basis über einen Schwenk- und Indexmechanismus, der es ermöglicht, dieses Rohr in festen Winkeln von 5°, 30°, 60° und 90° (vertikal) zu neigen.
Der Behälter verfügt über ein Haken- und Punktmessgerät mit Noniusskala, das durch den Deckel montiert ist und es ermöglicht, große Niveauänderungen mit besserer Genauigkeit zu messen als mit einer einfachen Skala. Ein vertikales transparentes Piezometerrohr durch den Deckel des Behälters ermöglicht es, den statischen Druck über dem Wasser im Behälter zu beobachten, wenn der Luftraum über dem Wasser nicht zur Atmosphäre hin offen ist.
Anschlüsse an der Oberseite des Behälters und an jedem der Manometerrohre ermöglichen den Anschluss einer Spritze mithilfe eines flexiblen Schlauchs, mit dem der statische Druck der Luft je nach Bedarf für die verschiedenen Demonstrationen positiv oder negativ variiert werden kann. Die Spritze und der flexible Schlauch zum Befüllen der Ausrüstung usw. werden der Einfachheit halber an der Rückseite des Geräts aufbewahrt, wenn sie nicht verwendet werden.
Durch die Verbindungsrohre zwischen den verschiedenen Manometerrohren kann ein kleiner Durchfluss erzeugt werden, um eine einfache, aber klare Demonstration der Reibungswirkung zu liefern, die durch die Bewegung der Flüssigkeit entsteht. Dies ist für den Schüler nützlich, bevor er Demonstrationen mit fortgeschrittenerem Zubehör für die Strömungsdynamik durchführt.
Die Ausrüstung ist so konzipiert, dass sie die Grundprinzipien der Hydrostatik und Manometrie mit Wasser aus Sicherheitsgründen und aus praktischen Gründen demonstrieren kann. Die Verwendung eines sicheren, löslichen Lebensmittelfarbstoffs im Wasser macht die Beobachtung der Pegeländerungen klarer, ohne den Betrieb des Geräts zu beeinträchtigen. Bei Bedarf können alternative Flüssigkeiten mit unterschiedlicher Dichte im U-Rohrmanometer verwendet werden, um den Umfang der Demonstrationen zu erweitern.
TECHNISCHE DATEN
Maximale Tiefe im Behälter: 574 mm
Innendurchmesser des Behälters: 100 mm
Skalenlänge der Manometerrohre: 460 mm
Integrierte Manometerrohre:
1 U-Rohr
2 vertikale parallele Rohre
1 vertikales Rohr mit unterschiedlichem Querschnitt
1 vertikales Rohr mit Drehpunkt, der den Betrieb in drei verschiedenen Neigungen ermöglicht
EXPERIMENTELLE INHALTE
Demonstration des Verhaltens ruhender Flüssigkeiten (Hydrostatik)
Zeigen, dass die freie Oberfläche einer Flüssigkeit horizontal und unabhängig vom Querschnitt oder der Neigung des Behälters ist
Auswirkung von Änderungen des Luftdrucks über einer Flüssigkeitsoberfläche
Messen des Flüssigkeitsniveaus mithilfe grundlegender Messtechniken wie einer Skala, einem Nonius-Tiefenmesser und einer geneigten Skala sowie der Parallaxeneffekt
Messen kleiner Änderungen des Flüssigkeitsniveaus mithilfe eines Mikromanometers
Messen von Änderungen des Flüssigkeitsniveaus mithilfe eines Nonius-Haken- und Punktmessgeräts
Verwendung eines einschenkligen Manometers/Piezometerrohrs zur Messung der Druckhöhe
Verwendung von Manometerrohren zur Messung des Differenzdrucks
Verwendung eines geneigten Manometer zum Messen kleiner Druckunterschiede
Verwendung eines U-Rohr-Manometers zum Messen von Druckunterschieden in einem Gas (Luft über Flüssigkeit)
Verwendung eines umgekehrten, unter Druck stehenden U-Rohr-Manometers zum Messen von Druckunterschieden in einer Flüssigkeit
Manometer mit vergrößertem Schenkel
Verwendung von Flüssigkeiten mit unterschiedlicher Dichte zum Ändern der Empfindlichkeit eines U-Rohr-Manometers
Demonstration der Auswirkungen eingeschlossener Luft auf die Genauigkeit eines Manometers
Demonstration der Auswirkungen von Reibung bei Bewegung einer Flüssigkeit
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untersuchung.
