PDF, 2,54 MB - Fachhochschule Düsseldorf

Strömungsmechanik – die Kerzenflamme und der Trichter
Material
Trichter
Kerze
Feuerzeug bzw. Streichhölzer
Aufbau und Durchführung
Man stellt eine brennende Kerze auf den Tisch und bläst aus ca. 10 Zentimeter Entfernung
durch die Ausflussöffnung eines Trichters hindurch gegen die Kerzenflamme. Wenn man
vorsichtig genug bläst, wird die Kerzenflamme nicht erlöschen sondern zum Trichter hin
gezogen.
Erklärung
Da die Abflussöffnung des Trichters um einiges schmäler ist als die Trichteröffnung hat der
Luftstrom in dem schmalen Rohr aufgrund der Kontinuitätsgleichung eine höhere
Geschwindigkeit.
c � A � const.
(Geschwindigkeit x Fläche ist konstant, d.h. kleine Fläche mit großer
Geschwindigkeit oder große Fläche mit kleiner Geschwindigkeit)
Eine höhere Geschwindigkeit hat aber einen geringeren statischen Druck zur Folge,
c 2
2
p
� � const.
�
(Geschwindigkeit zum Quadrat geteilt durch zwei plus Druck p dividiert
durch Dichte � (Rho) ist gleich konstant (Gesetz von Bernoulli).
weshalb zwischen Kerzenflamme und Trichter ein kleinerer statischer Druck gegenüber
dem atmosphärischen Luftdruck entsteht. Dadurch wird die Kerzenflamme zum Trichter hin
gedrückt. Bläst man fester in den Trichter hinein, so entsteht an dessen Ende eine starke
turbulente Strömung und die Kerzenflamme erlischt.
Peter Fleißner, Physikalische Freihandversuche zu Hydrostatik und Hydrodynamik,
Diplomarbeit, Univ.-Prof. Dipl.-Ing. Dr. Gernot Pottlacher, Karl-Franzens-Universität Graz,
2007
http://portal.tugraz.at/pls/portal/docs/page/Files/i5110/files/Forschung/Thermophysik/DA_Peter-Fleissner.pdf
(modifiziert Kameier 2011)
FH Düsseldorf 2011 http://ifs.mv.fh-duesseldorf.de/fahrradphysik/
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