C16 Wasserstoffblasenströmungs-Visualisierungssystem Didaktische Ausrüstung Berufsausbildungsausrüstung Strömungsmechanik-Laborausrüstung
BESCHREIBUNG
Das Wasserstoffblasenströmungs-Visualisierungssystem ist kompakt, auf einer Werkbank montiert und in sich geschlossen. Es muss lediglich mit Wasser gefüllt und an eine Netzstromversorgung angeschlossen werden.
Es besteht aus einem Strömungstank, einer separaten elektronischen Steuerkonsole und einem umfassenden Satz von durchsichtigen Strömungsvisualisierungsmodellen aus Acryl.
Die Oberseite des Strömungstanks ist aus glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK) für eine lange Lebensdauer gefertigt und enthält einen breiten, flachen Arbeitsbereich mit einem flachen schwarzen Acrylbett für Strömungsvisualisierungsstudien. Ein gleichmäßiger Wasserfluss mit variabler Geschwindigkeit wird durch den Arbeitsbereich geleitet. Dies wird durch die Verwendung einer einzigartigen Flüssigkeitsantriebseinheit in Kombination mit Strömungsgleichrichtern erreicht. Die Tiefe im Arbeitsbereich kann durch einen Satz Wehrleisten am Auslassende verändert werden.
Mit der Ausrüstung werden eine Reihe von Acrylmodellen geliefert, wie z. B. ein Tragflächenabschnitt und Zylinder mit unterschiedlichem Durchmesser. Diese können im Arbeitsbereich positioniert werden, um die Strömungseffekte um diese Formen herum anzuzeigen. Es können auch benutzerdefinierte Modelle verwendet werden.
Ein Beleuchtungsmodul, das seitlich des Arbeitsbereichs im Wasser platziert ist, erzeugt einen breiten Lichtstrahl unter der Wasseroberfläche und beleuchtet die Wasserstoffblasen, um die Visualisierung der Strömungsmuster zu erleichtern.
Die Wasserstoffblasen werden durch einen feinen Kathodendraht aus Platin/Iridium erzeugt, der sich unter der Wasseroberfläche und senkrecht zur Strömungsrichtung befindet. Der Draht wird durch einen gegabelten Halter (in drei Breiten erhältlich) straff gehalten und durch ein Stativ mit verstellbarer Halterung in der erforderlichen Position gehalten. Wasserstoffblasen können mit normalem Leitungswasser erzeugt werden, jedoch wird dem Gerät für Forschungszwecke auch Glaubersalz (Natriumsulfat) mitgeliefert.
Die elektronische Steuerkonsole stellt alle notwendigen elektrischen Dienste für den Strömungstank bereit und enthält den Wasserstoffblasengenerator. Alle Betriebsparameter werden auf einer Flüssigkristallanzeige angezeigt. Bedienelemente sind für die Wasserpumpe, die Lichtquelle und den Wasserstoffblasengenerator enthalten.
Die Größe der Wasserstoffblasen kann durch Einstellen des Stroms zum Kathodendraht variiert werden. Der Generator hält den Strom automatisch auf dem erforderlichen Wert, indem er die Versorgungsspannung variiert, um Änderungen des Schleifenwiderstands auszugleichen.
Der Generator kann bei Bedarf einen kontinuierlichen Blasenstrom erzeugen. Um die Visualisierung zu erleichtern und quantitative Messungen zu ermöglichen, können die Blasen jedoch in einer Reihe von Impulsen „ein-“ und „ausgeschaltet“ werden. Die Impulse und Pausen sind unabhängig und kontinuierlich variabel, wobei beide Zeiten auf dem Display angezeigt werden.
TECHNISCHE DATEN
Impulsgenerator: 3 bis 2500 ms Ein- und Ausschaltdauer
Lichtquelle: 48 hochintensive Leuchtdioden
3 x Elektroden: 35 mm, 50 mm und 75 mm breit
Kathodentyp: Platin/Iridium
3 x Dammbalken
1 x Satz durchsichtiger Acryl-Flussvisualisierungsmodelle in Schutzbehälter, bestehend aus:
– 2 x gerade Führung (330 mm lang)
– 2 x Distanzblock für gerade Führungen
– 2 x Blöcke mit abgerundeten Enden
– 4 x Zylinder (6 mm, 12 mm, 18 mm und 25 mm Durchmesser)
– 1 x Tragflächenprofil
– 1 x flache Platte mit abgerundetem Ende
– 2 x rechteckiger Block (70 mm x 40 mm x 20 mm)
– 1 x gekrümmte Platte
– 2 x gestufter Block
EXPERIMENTELLE INHALTE
Visualisierung von zweidimensionale Strömung mit Wasserstoffblasen
Beobachtung der Strömung um Standardformen (Zylinder, Tragflächen usw.)
Analogie zur aerodynamischen Strömung
Strömungsablösung
Wirbelbildung, Demonstration von Karman-Wirbeln
Verständnis von laminarer und turbulenter Strömung
Demonstration des Grenzschichtwachstums
Demonstration der Grenzschichtablösung und Wirbelbildung
Quantitative Analyse von Strömungsmustern mit gepulsten Blasen
Beobachtung der Strömung um benutzerdefinierte Modelle (Projektarbeit)
Großformatige Präsentationen/Aufzeichnung von Mustern mit einer Videokamera oder Webcam (nicht im Lieferumfang enthalten)