H405 Rohrüberspannung und Wasserschlag
ROHRÜBERSCHLAG UND WASSERHAMMER
zeigt die vorübergehenden Auswirkungen von Rohrstößen und Wasserschlägen, die durch plötzliche Änderungen der Durchflussrate in Rohren verursacht werden. Das Gerät verfügt über zwei separate Prüfrohre: eines für Rohrstoßuntersuchungen und eines für Wasserschlaguntersuchungen. Ein Sammelbehälter (Wasserreservoir) versorgt beide Testrohre. Dieser Tank verfügt aus Gründen der guten Technik über ein internes Schwimmerventil und einen Überlauf. Eine digitale hydraulische Bank (H1F) versorgt den Ausgleichsbehälter über ein Einlassventil mit einem kontrollierten Wasserfluss. Die Auslässe der Prüfrohre münden in den Messbehälter der Hydraulikbank.
Das Testrohr für Schwalluntersuchungen umfasst einen durchsichtigen Schwallturm aus Kunststoff, der in der Nähe seines stromabwärtigen Endes angeschlossen ist, und ein Steuerventil. Ein Druckwandler im Fuß des Schwallturms ist mit dem optionalen VDAS® verbunden.
Bei Schwalluntersuchungen stellen die Schüler Ventile ein, um einen gleichmäßigen Fluss vom Ausgleichsbehälter durch das Schwallrohr zu erzeugen. Diese Strömung erzeugt einen messbaren Druckverlust (aufgrund der Reibung) entlang des Ausgleichsrohrs vom Ausgleichsbehälter zum Ausgleichsturm. Um den Schwall zu erzeugen, schließen die Schüler schnell das Schwallventil hinter dem Schwallrohr. VDAS zeigt den Druckstoß im Wasserschlossturm an und zeichnet ihn auf. Die Studierenden untersuchen außerdem die maximale Schwallhöhe und messen mit VDAS® die Zeit vom Ventilschließen bis zum maximalen Schwall. Anschließend wiederholen sie das Experiment für verschiedene Durchflussmengen und damit für verschiedene Druckverlustwerte.
Mit VDAS® (mkII) können Studierende auch die Wellenform des Spannungsabfalls untersuchen und sie mit einem viskosen Dämpfungsmodell vergleichen.
Das Versuchsrohr für Wasserschlagversuche verfügt am Abströmende über ein spezielles Schnellschlussventil. Dieses Rohr verfügt über zwei Druckwandler, die an optionales VDAS® angeschlossen werden können.
Bei Wasserschlaguntersuchungen stellen die Schüler Ventile ein, um einen gleichmäßigen Fluss vom Ausgleichsbehälter durch das Rohr zu erzeugen. Um den Wasserschlageffekt zu erzeugen, schließen die Schüler das Schnellschlussventil. VDAS® zeigt und zeichnet den Durchgang der akustischen Welle auf ihrem Weg zurück entlang des Wasserschlag-Testrohrs an jedem der Druckwandler auf.
LERNERFOLGE
Untersuchungen zu den vorübergehenden Auswirkungen von Rohrstößen und Wasserschlägen, die durch sich ändernde Durchflussraten in Rohren verursacht werden, einschließlich:
• Demonstration und Analyse von Rohrstößen
• Demonstration und Analyse von Wasserschlägen
• Bestimmung des Reibungsdruckverlustes zwischen Reservoir und Schwallturm
• Ermittlung von Druckprofilen
• Bestimmung der Schallgeschwindigkeit im Prüfrohr
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untersuchung.
