DA032 - Lehrstuhl Verbrennungskraftmaschinen und Flugantriebe ...

6. Versuchsaufbau und Versuchsdurchführung - 56 -
verwendet. Aufgrund der auftretenden Vermischung der Rhodaminlösung mit dem
vorhandenen Frischwasser innerhalb des Beckens ist es erforderlich, dieses nach jedem
Versuch komplett zu entleeren.
Weiterhin wurde die der Kamera gegenüberliegende Beckenwand geschwärzt, um die sich
dahinter befindlichen störenden Bildinformationen auszublenden. Um eine optimale
Ausleuchtung im Versuch zu erzielen, muss das Versuchsbecken am Tage durch die
Verwendung von schwarzen Tüchern abgedunkelt werden, bzw. die Versuche in der Nacht
durchgeführt werden, um störende Lichteinflüsse zu unterbinden.
6.2 Rechnung zur Ähnlichkeitsbeziehung
Zu Beginn steht die Ermittlung der durchströmten Fläche des Drallerzeugers. Mittels dieser
repräsentativen Zahl kann in Verbindung mit dem minimalen und maximalen Volumenstrom
der vorhandenen Pumpe im Vorfeld überprüft werden, ob eine charakteristische,
triebwerksähnliche Durchströmung erreicht werden kann. Anhand einer Rechnung in Bezug
zur Reynoldsähnlichkeit lässt sich somit die im Wasser erreichte Strömungsgeschwindigkeit
in die Strömungsgeschwindigkeit von Luft umrechnen.
Re
Für D1 = D2 und Re1 = Re2 folgt:
c
⋅ D
c
⋅ D
Wasser 1
Luft 2
1 = = Re 2 =
Gl. 6-64
ν Wasser
ν Luft
c
Luft
ν Luft
= cWasser
⋅
Gl. 6-65
ν
Wasser
Im Abschnitt 6.4. sind die Abmaße der vorhandenen Drallerzeuger tabellarisch
zusammengefasst. Bei einer Schaufelzahl von 20 ergibt sich somit für die durchströmte
Fläche ein Wert von 1829,11 mm² bzw. 1,83 * 10 -3 m². Die mittlere Strömungs-
geschwindigkeit ergibt sich somit nach:
u m
V&
V&
= =
A π ⋅ r
2
Förderleistung der Pumpe in Wasser [l/min] [m³/h] [m³/s]
Min. 60 3,6 0,001
Max. 210 12,6 0,0035
Tabelle 6 Förderleistung der Pumpe des Hauptvolumenstroms
Gl. 6-66