Pr Prandtl Zahl - Brandenburgische Technische Universität Cottbus

LS Thermische Maschinen, BTU Cottbus · Studienarbeit Stefan Bischoff
Hitzdraht angeordnet. Es kommen die schon beschriebenen Meßgeräte für die
Bestimmung von Temperatur, Druck und somit der im Kanal bestehenden
Geschwindigkeit zum Einsatz.
Eine Labview-Applikation ermöglicht das automatische Messen der
Brückenspannung U, der Statischen Temperatur T, des statischen Drucks p, des
Umgebungsdrucks pU sowie des Totaldrucks p0. Aus diesen Daten kann die im
Strömungsfeld herrschende Geschwindigkeit u berechnet, der Brückenspannung
der CTA Probe zugeordnet und so die Kalibrierkurve bestimmt werden. Eine
Kalibrierkurve nach Gl. 6-8 für den verwendeten Hitzedraht 55P11 ist in der Abb. 6-
2 bzw. Gl. 6-10 angegeben.
U ⋅
2
0,
519
= 2,
0278 + 0,
658 u
Gl. 6-10
Die Dantec Software ist mit Algorithmen ausgerüstet, die eine Bewertung der
ermittelten Stützpunkte nach dem Kingschen Gesetz oder einem Polynom höherer
Ordnung zulassen, also den Fehler der berechneten Funktionswerte der gewählten
Kalibrierfunktion zu den ermittelten Stützpunkten angeben.
Abb. 6-1
Gerätekonfiguration des Hitzedrahtanemometers von Dantec
6.4 Turbulenzgradverteilung im Strömungsfeld
Abb. 6-2
Kalibrierkurve eines 55P11 Hitzedrahts
Der Turbulenzgrad Tu wird an der Düse in der Mündungsebene vom Düsenrand
zur Strahlachse für die Geschwindigkeiten 10 m/s, 20 m/s, 30 m/s und 40 m/s
vermessen. Als Verfahrlinie wurde die Kante des I. und IV. Quadranten des
Düsenquerschnitts vom Düsenrand in Richtung Strahlachse ausgewählt. In der
Abb. 7-3 wird der zeitliche Verlauf der Strömungsgeschwindigkeit mit seinen
turbulenten Schwankungen in der Randzone der Düse exemplarisch dargestellt.
Meßwerte des Turbulenzgrades an Mündungsebene der Düse zeigen, daß sich
eine Wandgrenzschicht mit einer Dicke von bis zu 20 mm von der Düsenwandung
bildet, Abb 6-4. Wir stellen eine definierte Turbulenz von 0,003 ab 40 mm
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