AFF038 Vertikale Strömung aus einem Tank Mess-Lehrmittel Lehrmittel für Strömungsmechanik-Experimente
1. Gerätevorstellung
Bei den Strömungsbedingungen in Rohrleitungen ist der Strömungsverlust wichtiger als der Strömungswiderstand. Obwohl ein hoher Widerstand oft mit hohen Verlusten einhergeht, da sie jeweils Impuls- und Energieänderungen entsprechen, unterscheiden sie sich in ihrem Wesen.
In der Grenzschicht erleidet das Fluid sowohl Impuls- als auch Energieverluste. In diesem Bereich verlaufen Widerstand und Verluste in einem ähnlichen Verlauf. Im Nachlaufbereich hingegen ist der Impulsverlust an der Hinterkante des Objekts und in einem gewissen Abstand dahinter im Wesentlichen gleich, der Energieverlust jedoch deutlich unterschiedlich. Anders ausgedrückt: Das Fluid erzeugt nur an der Oberfläche, die das Objekt berührt, Widerstand. Sobald es das Objekt verlässt, entsteht kein Widerstand mehr. Der Geschwindigkeitsverlust im Nachlaufbereich führt jedoch weiterhin zu Scherströmungen stromabwärts, wodurch weiterhin Strömungsverluste auftreten.
Daher ist die Untersuchung von Strömungsverlusten unerlässlich. Um ein anschaulicheres Verständnis von Strömungsverlusten zu ermöglichen, haben wir ein professionelles Lerngerät entwickelt, das uns hilft, Strömungsverluste zu verstehen und zu erlernen. Das Vertikalströmungsgerät AFF038 wird an einem Speichertank verwendet, um Strömungsverluste beim Ablassen durch eine Öffnung in die Umgebung zu untersuchen. Es kann Verluste bei verschiedenen Durchflussraten messen.
2. Technische Daten
Allgemeine Geräteparameter:
Abmessungen: 400 mm (Länge) x 400 mm (Breite) x 870 mm (Höhe)
Gewicht: ca. 18 kg
Parameter des Versuchswassertanks:
Wasservolumen: ca. 13 l
Überlaufhöhe: 400 mm
Maximale Durchflussrate: 14 l/min
Parameter des Doppelrohr-Differenzdruckmessgeräts:
Messbereich: 0…500 mm
Parameter des Mikrometers:
Messbereich: 0…10 mm
Parameter der Auslassdüsen (siehe Abbildung unten):
Kanaldüse: 12 mm
Kegeldüse: 30–12 mm
Blendendüse: 12–24 mm
Kegelförmige Düse: 24–12 mm
Runddüse: R9 (Radius)–12 mm
Aufbau und Größe der einzelnen Düsentypen:
3. Ausrüstung Komponenten
Nr. Bezeichnung Nr. Bezeichnung
1 Auslassventil 7 Millimeter-Verschiebungsmesslineal
2 Überlaufrohr 8 Pitot-Rohr
3 Wasserausgleichskorb für den Einlass 9 Pitot-Rohr-Halterung
4 Doppelrohr-Differenzdruckmanometer 10 Griff
5 Wasserstandsanzeige 11 Wassereinlassrohranschluss
6 Ablaufanschluss
4. Versuchsliste
Versuch 1: Untersuchung des Strahlausflusses (Durchmesser, Geschwindigkeit) am Geräteauslass
Versuch 2: Bestimmung des Druckverlusts und des Schrumpfungskoeffizienten für verschiedene Auslassprofile
Versuch 3: Bestimmung des Durchflusses bei verschiedenen Austrittshöhen
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untersuchung.
