Home

2 x 90° Umlenkung Kapitel 2

 1. Kapitel

 2. Kapitel

 3. Kapitel

 4. Kapitel

 5. Kapitel

 6. Kapitel

2. Kapitel:Modellierung der Strömungsverhältnisse

Die Grundlage der Optimierungsmethode ist die Visuali-
sierung der Strömung durch eine optisch-aktive Flüssig-
keit, die mit speziell moduliertem Licht durchstrahlt wird.

Bei der Untersuchung von Objekten des Typs Brenner-
heißluft-Stichkanal, wo als Arbeitsmedium Heißluft verwen-
det wird, ist es notwendig, die Ähnlichkeitstheorie bei der
Modellierung der Strömungsverhältnisse mit der optisch-
aktiven Flüssigkeit bzw. bei der Übertragung der erhaltenen
Ergebnisse auf die Luftkanäle anzuwenden.

Zusätzlich hierzu werden bei der Methode der Untersuch-
ung von Strömungskanälen mit der optisch-aktiven Flüs-
sigkeit hydraulisch elementare Kanäle genutzt, dass heißt
Kanäle, die kleine Abmessungen (gewöhnlich nicht größer
als einig Millimeter) in der Ebene ihrer Durchleuchtung mit
dem speziell moduliertem Licht haben. Da die geome-
trischen Abmessungen der Brennerheißluft-Stichkanäle
relativ groß sind, können diese auf dem Versuchsstand
mit ihren Originalabmessungen nicht nachgebildet werden.
Zusätzlich muss berücksichtigt werden, dass die Luft in
den Brennerheißluft-Stichkanälen physikalisch-mechani-
sche Eigenschaften hat, die sich gewichtig von den Charak-
teristiken der optisch-aktiven Flüssigkeit unterscheiden.
Deshalb erfolgt die Fertigung der hydraulisch-elementaren
Kanäle, die Analyse der in ihnen erhaltenen Resultate und
die Übertragung auf die Originalkanäle mit Hilfe maßstäbli-
cher Ähnlichkeitsmultiplikatoren.

Hierbei sind:

Forkert Technology Services GmbH
Allee der Kosmonauten 28
D-12681 Berlin
Germany
Phone: +49(0)30 / 548 00 450
Fax:     +49(0)30 / 548 01 706
eMail: info@forkert-t-s.com

Präsentation Strömungsoptimerung

 Firmenprospekt

maßstäbliche Multiplikatoren der Ähnlichkeit für die
Geschwindigkeit, Druck, Dichte, Beschleunigung des
freien Falls, geometrische Abmessungen, Zeit und der
kinematischen Zähigkeit des Arbeitsmediums in der Natur
und im Modell.

Nach der Umformung der Beziehungen in die kriterielle
Form, kann man durch Ersatz der Maßstabsbeziehungen
mit den entsprechenden Werten und einige einfache
Umwandlungen folgende Bedingungen der dynamischen
Ähnlichkeit erhalten:

Wie bekannt, heißen die Ähnlichkeitskriterien Stroughal-
Zahl, Froude-Zahl, Reynolds-Zahl und Euler-Zahl. Geht
man von der Modellierung von Druckströmungen aus (was
zweifelsohne in den Brennerheißluft-Stichkanälen der Fall
ist), so ergibt eine einfache Analyse der Strömungsgleichung
einer zähen Flüssigkeit die Schlussfolgerung, dass der
Druck sich in ihr und der gemeinsamen Wirkung von Träg-
heitskraft, Schwerkraft und Reibungskraft ändert. In Druck-
strömungen bewirkt die Schwerkraft nur eine hydrostatische
Verteilung des Druckes. Ihre Rolle in Druckströmungen ist
nicht gewichtig, so dass die Froude-Zahl, welche diese
Wirkung beschreibt, für die Modellierung von Druckström-
ungen keine Bedeutung hat. Das erlaubt die Schlussfolger-
ung, dass das wichtigste Kriterium für die Ähnlichkeit bei
der Modellierung von Druckströmungen die Reynolds-Zahl
ist. Die Euler-Zahl, in deren Formel der Druck eingeht, ist
im gegebenen Fall nicht bestimmend. Das Aufzeigen ihrer
funktionellen Verbindung mit der Reynolds-Zahl und den
geometrischen Charakteristiken der Druckströmung ist
nunmehr das Hauptziel der Modellierung einer Druckströ-
mung.

Eu = f (Red, l/d, k/d)

Hierbei sind:
Red
Reynolds-Zahl bezüglich des Rohleitungsdurch-
messers, in der
das Medium fließt, l –  Rohrleitungslänge,
d –  Rohrleitungsdurchmesser,
k  – absolute Rohrrauhig-
keit.
Für eine Druckrohrleitung kommt diese Beziehung durch hydraulischen Reibungskoeffizienten λ = λ (Red, k/d) zum Ausdruck.

 3. Kapitel