Prüfstand zur Rauheitsuntersuchung

Es soll die Rauheit in einem ebenen Kanal untersucht werden, um dessen Werte mit numerischen Ergebnissen zu vergleichen. Hier wurde ein Kanal mit 3 m Länge aufgebaut, um eine ausreichende Einlauflänge für eine voll ausgebildete Strömung zu erhalten. Aus einem Tank wird mithilfe einer Pumpe Wasser in den Kreislauf gefördert. Durch das Rohrsystem, bestehend aus DN150 PN 6 PVC-Rohren, wird das Wasser passiert einen Strömungskonditionierer und einen Gleichrichter mit Wabenstruktur geführt, um eine ausgeglichene, drallarme Strömungs zu erhalten bevor sie in den Kanal eintritt. Die obere Wand wird mit einer Rauheit versehen. An der unteren Wand sind Druckbohrungen mit einem Durchmesser von 0.5 mm und einer Tiefe von 1 mm angebracht. Diese haben einen definierten Abstand von 400 mm in Strömungsrichtung, um daraus den Druckgradienten zu bestimmen. So kann der Effekt der Rauheit auf den Druckverlust gemessen und ausgewertet werden. Potentiell können auch LDA - (Laser Doppler Anemometer) und direkte Wandschubspannungsmessungen durchgeführt werden, da ein Sichtfenster eingefügt wurde und Einsätze für den Wandschubspannungssensor vorbereitet sind.

 

Messtechnik:

  • Temperatursensor Endress und Hauser PT100
  • Durchflussmessgerät Krohne Optiflux 4000 mit Messumformer IFC 100
  • Differenzdrucksensoren Krohne Optibar DP 7060
  • Druckmessumformer WIKA Typ S-10

Messbereich:

  • Kanal-Reynoldszahl: 30 000 … 100 000
  • Volumenstrom: 25 … 110 m³/h

Aufgetragene Rauheitsformen:

Reguläre Rauheit:

  • Prismen mit rechtwinklig dreieckigem Querschnitt (linksseitiger rechter Winkel)
  • Prismen mit rechtwinklig dreieckigem Querschnitt (rechtsseitiger rechter Winkel)

Irreguläre Rauheit:

  • Gussoberfläche
  • Feingussoberfläche
Prüfstandsaufbau (Gesamtprüfstand)