Windkanal für unser Labor "Kraft & Arbeit"

Wer in den letzten Wochen des Schuljahres unser Labor "Kraft & Arbeit" besucht hat, konnte eine große Veränderung wahrnehmen – groß im wahrsten Sinne des Wortes :  vor der Fensterfront steht seit April 2017 ein Windkanal, fast 3 m lang und 1,5 m hoch.

 

Wozu ein Windkanal ?

Mit einem Windkanal können die aerodynamischen Eigenschaften von Objekten demonstriert und gemessen werden. Untersuchungen im Windkanal dienen dazu, Größen wie den Luftwiderstand, den dynamischen Auftrieb oder aeroeleastische Verformungen zu untersuchen.

Üblicherweise kennt man Fotos von Windkanaluntersuchungen an Autos und Flugzeugen. Im Foto oben sieht man die Untersuchung eines Fallschirms für das Landesystem des NASA Mars-Labors im weltgrößten Windkanal am NASA Ames Research Center, in Moffett Field, California (Okt. 2007).

 

Windkanal nach Eiffel

Unser Windkanal ist ein HM 170 der Firma Gunt ( www.gunt.de/de/ ). Dies ist ein offener Windkanal ohne Luftrückführung; diese Bauart geht zurück auf Gustave Eiffel, den Erbauer des Eiffelturms in Paris; solch einen Windkanal bezeichnet man daher als ”Windkanal nach Eiffel" oder einfach "Eiffel-Kanal".

 

Aufbau und Funktion

Bei einem "Eiffel-Kanal" wird Luft aus der Umgebung angesaugt und beschleunigt. Im HM 170 können Luftgeschwindigkeiten bis zu 28 m/s ( entspricht ca 100 km/h ) erreicht werden.
In der Messstrecke umströmt die Luft das zu untersuchende Objekt - oder spezielle Strömungsmodelle für Lehr- und Demonstrationszwecke (siehe Foto). Am Ende des Windkanals wird die Luft in einem Diffusor wieder verzögert und mit Hilfe des Gebläses ins Freie geblasen.

Die sorgfältig gestaltete Düsenkontur gewährleistet eine gleichmäßige laminare Geschwindigkeitsverteilung im geschlossenen Messbereich. Der Querschnitt der Messstrecke ist quadratisch mit einem Messvolumen von ca HxBxL = 30cm x 30cm x 40cm.

Mit Hilfe eines Systems zur elektronischen Datenerfassung können Messwerte für Geschwindigkeit, Kräfte, Moment, Weg/Winkel und Differenzdruck auf ein(en) PC/Notebook übertragen und dort mit Hilfe einer Software weiter ausgewertet und grafisch dargestellt werden.