Planen, Konstruieren und Bauen eines Schülerwindkanals – Schwerpunkte Düse und geschlossene Messstrecke

Abstract

Die vorliegende Forschungsarbeit beschäftigt sich mit dem 2018, am Lehrstuhl für Aerodynamik und Strömungsmechanik der Fakultät für Maschinenwesen an der Technischen Universität in München, durchgeführten Projekt „Planen, Konstruieren und Bauen eines Schülerwindkanals“. Der Kanal wurde für die Durchführung von Strömungsexperimenten an Schulen konzipiert. Diese Arbeit beinhaltet die strömungsmechanischen Grundlagen, die Technik der Strömungssimulationen im Windkanal und die strömungsmechanische Auslegung. Hierbei wird besonders auf die Kontraktionsdüse und die Möglichkeit einer geschlossenen Messstrecke eingegangen. Der Kanal wurde nach Göttinger Bauart mit rechteckigem Querschnitt und offener Messstrecke umgesetzt; die nach der Messstrecke eingesaugte Luft wird über einen Kanal zur Düse rückgeführt. Die Strömungsgeschwindigkeit ist stufenlos regelbar und beträgt in der 20 cm × 30 cm × 45 cm großen Messstrecke maximal 20 m/s. Der gesamte Kanal ist 280 cm lang, 70 cm breit und 170 cm hoch. Zum Transport ist dieser auf Rollen montiert und teilbar. Die Düse ist nach aerodynamischen Gesichtspunkten geformt und besitzt ein Kontraktionsverhältnis von 4:1.