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DE102011103703B4 - Halterung für einen Rotationsströmungskanal - Google Patents

Halterung für einen Rotationsströmungskanal Download PDF

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DE102011103703B4
DE102011103703B4 DE102011103703.2A DE102011103703A DE102011103703B4 DE 102011103703 B4 DE102011103703 B4 DE 102011103703B4 DE 102011103703 A DE102011103703 A DE 102011103703A DE 102011103703 B4 DE102011103703 B4 DE 102011103703B4
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rotary flow
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    • G—PHYSICS
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Abstract

Halterung für einen Rotationsströmungskanal (1) dadurch gekennzeichnet, dass an der Halterung eine oder mehrere Proben (6) und andere Vorrichtungen befestigt und entlang unterschiedlicher Freiheitsgrade (7) bis (11) bewegt werden können

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Halterung für eine oder mehrere innerhalb oder außerhalb des strömenden Mediums eines Rotationsströmungskanals positionierten Probe(n) und Vorrichtungen) mit verschiedenen Funktionen. Sie macht voneinander unabhängige transversale, rotierende, konstante und beschleunigte Bewegungen der von ihr gehaltenen Probe(n) in Richtung unterschiedlicher Freiheitsgrade und den Einsatz von Sonden, optischen Geräten, Analysegeräten und eine definierte Formgebung der Oberfläche des rotierenden Mediums möglich.
  • Stand der Technik:
  • Es ist bekannt, dass mit den Halterungen von Rotationsströmungskanälen, insbesondere mit der des am 15.10.98 beim DPMA unter DE 197 14417 Al offengelegten Rotationsströmungskanals, die Größe der relativ zur Probe vorhandenen Strömungsgeschwindigkeit, des auf die Probe wirkenden Strömungsdrucks und des statischen Drucks im strömenden Medium gemessen werden können.
  • Weiterhin sind folgende Strömungskanäle bekannt:
    • In der Druckschrift US 2 585 442 A wird ein hydrodynamischer Testapparat zur Untersuchung des Verhaltens von im Wasser bewegten Modellen von Schiffen und Flugzeugen beschrieben.
    • In der Druckschrift US 1 953 045 A wird ein Testapparat zum Test von Pontons von Flugzeugen zwecks Untersuchung von Effekten bei der Bewegung durch Wasser beschrieben.
    • In der Druckschrift US 3 830 102 A wird ein Hochgeschwindigkeits-Wasserring-Apparat zum Test der Oberflächeneffekte von Materialproben beschrieben.
  • Kritik:
  • Nachteilig bei Halterungen bisher bekannter Rotationsströmungskanäle ist die Tatsache, dass Bewegungen der Probe(n) nur einen Freiheitsgrad haben, dass der statische Druck und die Formgebung der Oberfläche des strömenden Mediums von der Rotationsgeschwindigkeit abhängig ist und der Einsatz von mitbewegten Sonden, Mess- und Analysegeräten nicht erfolgt ist.
  • Aufgabe:
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde diese Mängel zu beheben.
  • Lösung der Aufgabe:
  • Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
  • Erzielbare Vorteile:
  • Bei Verwendung der Erfindung in Rotationsströmungskanälen werden voneinander unabhängige transversale und/oder rotierende konstante und/oder beschleunigte Bewegungen der an der Halterung befestigten Probe/Proben in Richtung unterschiedlicher Freiheitsgrade im Rotationsströmungskanal, der Einsatz von mitbewegten Sonden, optischen Geräten, Analysegeräten und eine definierte Formgebung der Oberfläche des rotierenden Mediums möglich.
  • Figurenliste
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen 1 bis 3 dargestellt und wird in folgendem näher beschrieben:
    • 1 und 2 zeigen den rotierenden Teil des Rotationsströmungskanals mit einer in die Vertikale (1) und Horizontale (2) gekippten Rotationsachse. (2) bis (11) stellen die prinzipielle Form und Funktion der Halterung einschließlich befestigter Probe (6) dar. Dabei zeigen (7) bis (11) die Freiheitsgrade der Halterung, wobei (10) und (11) linearen und (7) bis (9) rotierenden Bewegungen zugeordnet sind.
    • In 3 werden für die linearen Bewegungen die Linearantriebe (10) und (11) und für die Rotationsbewegungen die Antriebe (9), (13)/(7) und (8) gezeigt. Der Linearantrieb (10) bewirkt eine Änderung der Länge der Konstruktion in Abschnitt (15).
  • Die Antriebe werden über Kabel versorgt und kontrolliert, wobei wegen der möglichen endlosen Drehung von (2) die sonst durchgehende Verkabelung bei (14) unterbrochen und durch die Schleifkontakte überbrückt ist.
  • Die Bewegungen gemäß der Freiheitsgrade (7) bis (11) sind voneinander unabhängig und beliebig kombinierbar, so dass mittels geeigneter Software aus beschleunigten und linearen Bewegungskomponenten eine Vielzahl von Bewegungsarten realisierbar ist. Im Folgenden werden drei Beispiele beschrieben:
  • Beispiel 1: Wenn die Rotationsgeschwindigkeit des Rotationsströmungskanals (1) und die Rotationsgeschwindigkeit (7) in 1 gleich sind, ist bei (6) die Strömungsgeschwindigkeit Null, jedoch der statische Druck höher und die Form des Wasserspiegels eine andere als bei nicht rotierendem Rotationsströmungskanal (1).
  • Beispiel 2: Bei einer bestimmten Rotationsgeschwindigkeit des Rotationsströmungskanals (1) ist bei horizontaler Achse (10) in 2 im oberen Bereich des Rotationsströmungskanals (1) der statische Druck im rotierenden Medium gleich Null. Die Strömungsgeschwindigkeit bei (6) kann jedoch in diesem Bereich mit (7) beliebig gewählt werden.
  • Beispiel 3: Bei niedriger Rotationsgeschwindigkeit des Rotationsströmungskanals (1) ist die Oberfläche des Strömungsmediums ein flacher Rotationsparaboloid. (6) kann dann mit Hilfe von (10) teilweise in die Wasseroberfläche eingetaucht werden. Mittels (7) kann die Strömungsgeschwindigkeit dabei frei gewählt werden.

Claims (4)

  1. Halterung für einen Rotationsströmungskanal (1) dadurch gekennzeichnet, dass an der Halterung eine oder mehrere Proben (6) und andere Vorrichtungen befestigt und entlang unterschiedlicher Freiheitsgrade (7) bis (11) bewegt werden können
  2. Halterung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass an der Halterung zusätzlich oder statt einer (6) oder mehrer Proben Sonden, optische Geräte, Analysegeräte, Wellen emittierende und/oder absorbierende und/oder das Strömungsmedium aufnehmende und andere von außerhalb des Rotationsströmungskanals (1) stammende Medien abgebende Vorrichtungen befestigt werden können
  3. Halterung nach Ansprüchen 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Mechanik der Halterung Bewegungen der an ihr befestigten Probe (6) oder Proben oder Vorrichtungen mit den rotatorischen und translatorischen Freiheitsgraden (7) bis (11) ermöglicht.
  4. Halterung nach Ansprüchen 2 und 3 dadurch gekennzeichnet, dass die Übermittlung der bei der Probe (6) oder den Proben und/oder den Vorrichtungen erfassten Daten und/oder erforderliche Kontrollen direkt und/oder über Kabel, elektromagnetische oder mechanische Wellen erfolgen.
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