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Geschwindigkeitsverteilung = Profil flächenbezogenes Mittelungsverfahren

Termin II Prandtl´sches Staurohr

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Termin II Prandtl´sches Staurohr

Versuchsablauf:

• Umbau des alten Schaltbildes, aus der Simulation wird eine reale Messwerterfassung

• Signalgeneratoren in RS232 Eingänge ändern• Messkette kalibrieren (Temperatur) und Messwerte (Temperatur und Druck)

überprüfen• Versuch aufbauen • Traversieren des Staurohres über den Querschnitt

(von Rand zu Rand, Kontrolle delta_p_aussen0 Pa, Messung von Rand zu Rand, ein Messpunkt bei r=0mm (Rohrmitte)

• Aufnahme von 4 Messreihen – Trennen der Dateinamen über Eingabe der Messreihennummer

• Auswertung (siehe Musterauswertung_staurohr_031013.docx und staurohr_kameier_Musterauswertung031013lückentext.xls)

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Traversierung:

0,00

2,00

4,00

6,00

8,00

10,00

12,00

14,00

16,00

-0,05 -0,04 -0,03 -0,02 -0,01 0,00 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05

Radius [m]

Str

ömun

gsge

schw

indi

gkei

t [m

/s]

c_lokal c_mittel Polynomisch (c_lokal)

Typisches Strömungsprofil

Kreisringen

KreisringKreisring AcV

2

ccc ia

Kreisring

2i

2aKreisring rrπA

Berechnung:

Folgen für die Auswertung:

Folgerung:

Wo würden Sie kleinere Abstände bei der Traversierung wählen?

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Theorie nach Bernoulli

121

pp2c

Verzweigungsstromlinie

aus: Schade/Kunz/Kameier/Paschereit, Strömungslehre, de Gruyter, 2013

2

222

1

211 hg

2c

ρp

hg2c

ρp

31 ppp

Annahmen:

Physik:

2 = Staupunkt (c2=0)

und

h1=h2

Ergebnis:

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Prandtl´sches Staurohr

Bohrung für Gesamtdruck

Bohrungen oder Schlitzfür statischen Druck

Anschlüsse für Differenzdruckmessgerät(Manometer)

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Statische Drucksonde

aus: Schade/Kunz/Kameier/Paschereit, Strömungslehre, de Gruyter, 2013

Verzweigungsstromlinie

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Sondenhalterung

aus: Schade/Kunz/Kameier/Paschereit, Strömungslehre, de Gruyter, 2013

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Abmessungen

aus: Schade/Kunz/Kameier/Paschereit, Strömungslehre, de Gruyter, 2013

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Zusammenfassung Mittelung:

• Die Messwerte werden während der Messdatenaufnahme arithmetisch gemittelt!

• Zur Bestimmung der mittleren Austrittsgeschwindigkeit wird der Volumenstrom über eine Flächenintegration der Geschwindigkeit berechnet. Es handelt sich bei der Bestimmung der mittleren Geschwindigkeit um eine flächenbezogene Mittelung!

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Freiwillige Ergänzung: Messung gemäß Schwerlinienverfahren (Flächen gleicher Größe)

i Y/D3 0,29592 0,14641 0,0436

Messpositionen von außen gemäß VDI 2640:(Beispiel für 3 Flächen, jede Fläche hat die selbe Größe!)

Siehe: schwerlinien_verfahren051113.xlsx