Kritische Anströmgeschwindigkeit

Die Bewegung von Wassertropfen rückt in der Strömungsmechanik zunehmend in den Fokus der wissenschaftlichen Betrachtung. Auch in der Mikrofluidik und dem Wärmetransport spielt sie eine Rolle. Durch enorme Temperaturdifferenzen an Maschinen kann sich in ihrem Inneren Kondensat in Form von Wassertropfen bilden. Bei einer Inbetriebnahme wirken äußere Kräfte auf die Wassertropfen, die eine Tropfenbewegung hervorrufen können. Im Rahmen dieses Buches wurden zwei Anregungsmöglichkeiten experimentell untersucht: die reine Anströmung mit Luft sowie eine Überlagerung der Anströmung mit einer harmonischen Schwingung der Oberfläche. Nach einer Einführung in die Thematik der Tropfenbewegung werden der Versuchsaufbau und die experimentelle Durchführung erläutert. Zunächst wird die kritische Anströmgeschwindigkeit, bei welcher der Tropfen beginnt, sich von der ruhenden ebenen Oberfläche zu lösen, bestimmt. Im nächsten Schritt wird die Anströmung des Wassertropfens mit einer harmonischen Schwingung der ebenen Oberfläche kombiniert, um den Einfluss der Vibration auf die kritische Anströmgeschwindigkeit zu untersuchen. Abschließend wird das Ergebnis dargestellt.

Autorentext

Annika Müller, B. Sc. : Maschinenbaustudium an der Bergischen Universität Wuppertal

Klappentext

Die Bewegung von Wassertropfen rückt in der Strömungsmechanik zunehmend in den Fokus der wissenschaftlichen Betrachtung. Auch in der Mikrofluidik und dem Wärmetransport spielt sie eine Rolle. Durch enorme Temperaturdifferenzen an Maschinen kann sich in ihrem Inneren Kondensat in Form von Wassertropfen bilden. Bei einer Inbetriebnahme wirken äußere Kräfte auf die Wassertropfen, die eine Tropfenbewegung hervorrufen können. Im Rahmen dieses Buches wurden zwei Anregungsmöglichkeiten experimentell untersucht: die reine Anströmung mit Luft sowie eine Überlagerung der Anströmung mit einer harmonischen Schwingung der Oberfläche. Nach einer Einführung in die Thematik der Tropfenbewegung werden der Versuchsaufbau und die experimentelle Durchführung erläutert. Zunächst wird die kritische Anströmgeschwindigkeit, bei welcher der Tropfen beginnt, sich von der ruhenden ebenen Oberfläche zu lösen, bestimmt. Im nächsten Schritt wird die Anströmung des Wassertropfens mit einer harmonischen Schwingung der ebenen Oberfläche kombiniert, um den Einfluss der Vibration auf die kritische Anströmgeschwindigkeit zu untersuchen. Abschließend wird das Ergebnis dargestellt.