AFF101 Vertikale Visualisierung von Strömungsfeldern Lehrmittel Lehrmittel Strömungsmechanik Experimentiermittel
Beschreibung
Feine Gasblasen eignen sich hervorragend zur Visualisierung von Strömungsfeldern. Aufgrund von Analogien lassen sich viele Strömungsvorgänge, die in Luft auftreten, auch durch Experimente im Wasser nachweisen.
Der Trainer besteht aus einer vertikalen Versuchsstrecke, in die ein Wechselmodell eingesetzt wird. Wasser fließt von unten nach oben durch die Versuchsstrecke. Elektrolytisch erzeugte Wasserstoffblasen steigen mit der Strömung auf, umströmen das Modell und visualisieren die Strömung.
Es stehen verschiedene Modelle zur Verfügung: Schleppkörper (z.B. Tragflächen und Zylinder) oder Querschnittsänderungen. Die Länge der Versuchsstrecke ermöglicht einen langen Nachlauf, bei dem sich beispielsweise Wirbelstraßen vollständig ausbilden. Der schwarze Hintergrund und die seitliche Beleuchtung sorgen für eine optimale Beobachtung. Das Modell kann in zwei verschiedenen Positionen eingesetzt werden.
Ein der Versuchsstrecke vorgeschalteter Beruhigungsbehälter mit Strömungsgleichrichter erzeugt eine turbulenzarme Strömung. Die Versuche laufen mit geringer Strömungsgeschwindigkeit. Strömungsablösung und Wirbelbildung sind deutlich sichtbar. Die Strömungsgeschwindigkeit wird durch ein Ventil eingestellt.
An einer Kathode aus dünnem Platindraht werden elektrolytisch Wasserstoffbläschen erzeugt. Als Anode dient der Rahmen des Versuchsteils. Der Platindraht kann in verschiedene Positionen eingelegt werden. Kathodenstrom, Puls- und Pausendauer sind einstellbar.
Kathodenstrom und Strömungsgeschwindigkeit werden am Schaltschrank digital angezeigt.
Die bildverarbeitende Auswertung der Experimente (Particle Image Velocimetry, Particle Tracking Velocimetry) ist mit einer speziellen Kamera (z.B. PCO Pixelfy) und geeigneter Software (z.B. ImageJ) möglich.
Spezifikation
1.elektrolytisch erzeugte Wasserstoffblasen visualisieren Strömungsfelder verschiedener Modelle
2.geschlossener Wasserkreislauf mit Versuchsstrecke, Vorratsbehälter, Pumpe, Ventil zur Einstellung der Fließgeschwindigkeit
3.vertikaler Versuchsbereich mit schwarzem Hintergrund, beidseitiger LED-Beleuchtung und 2 Einschubpositionen für das Modell
4.gelieferte Modelle: 2 Tragflügel, Dreieck, Halbkreis, Hohlhalbkugel, 2 Zylinder (verschiedene Größen), 2 Modelle für Querschnittsänderungen
5. turbulenzarme Strömung mit Stabilisierungstank mit Strömungsgleichrichter
6. Blasengenerator: Platindraht als Kathode und Rahmen des experimentellen Abschnitts als Anode
7.Kathode kann in verschiedenen Positionen eingesetzt werden
8. Einstellung von Kathodenstrom, Puls- und Pausendauer
9.Schaltschrank mit Anzeigen für Kathodenstrom und Strömungsgeschwindigkeit
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untersuchung.
