Praktikum Experimentelle Strömungsmechanik

Praktikum Experimentelle Strömungsmechanik
Dr. Thomas Indinger
Lehrstuhl für Aerodynamik und Strömungsmechanik
Technische Universität München
10. Juli 2015
Praktikum Experimentelle Strömungsmechanik
Inhaltsübersicht
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Übersicht
Zeitplan
Literatur
Organisation
Inhalt
Praktikumsversuche
Experiment 1: Impulssatz
Experiment 2: Windkanalturbulenz
Experiment 3: Zylinderumströmung
Experiment 4: Gebläseprüfstand
Experiment 5: Rohrströmung
Terminkoordination
Gruppeneinteilung
Prüfungsorganisation
Anmerkungen
Dr. Thomas Indinger
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Übersicht
Übersicht
Vorlesung:
Dozent:
Praktikum experimentelle Strömungsmechanik
Dr.-Ing. Thomas Indinger
Lehrstuhl für Aerodynamik und Strömungsmechanik
Technische Universität München
[email protected]
Betreuer:
Dipl.-Ing. Christopher Collin
Zeit:
Ort:
Donnerstags, 09:00 10:30 Uhr oder 13:00 14:30 Uhr
TUM, AER, Windkanalanlagen
[email protected]
Beschreibung:
Im Rahmen des Praktikums werden selbständig experimentelle
Untersuchungen zu strömungsmechanischen Fragestellungen
durchgeführt, ausgewertet, dokumentiert und präsentiert. Dabei werden
aktuelle mechanische, optische und thermische Messtechniken sowie
elektronische Mittel zur Messdatenerfassung und -auswertung verwendet.
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Zeitplan
Zeitplan im Sommersemester 2015
16.04.2015 12:00 Uhr Vorbesprechung, Gruppeneinteilung (Raum MW 1639)
22.04.2015 14:30 Uhr bis 17:00 Uhr, Einweisung Programmpaket
LabVIEW (Raum MW 1639)
30.04.2015 1. Praktikumstermin
07.05.2015 2. Praktikumstermin
14.05.2015 kein Praktikum: Christi Himmelfahrt
21.05.2015 3. Praktikumstermin
28.05.2015 4. Praktikumstermin
04.06.2015 kein Praktikum: Fronleichnam
11.06.2015 5. Praktikumstermin
18.06.2015 6. Praktikumstermin
25.06.2015 7. Praktikumstermin
02.07.2015 8. Praktikumstermin
09.07.2015 9. Praktikumstermin
16.07.2015 Prüfung (Vortrag) (Raum MW 1639)
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Literatur
Literatur
Goldstein, R. J. (Hrsg.), 1996. Fluid Mechanics Measurements,
2. Ausgabe, Verlag Taylor & Francis, Washington,
ISBN 1-56032-306-X.
Eckelmann, H., 1997. Einführung in die Strömungsmeÿtechnik,
B. G. Teubner Verlag, Stuttgart, ISBN 3-519-02379-2.
Albrecht, H.-E., Damaschke, N., Borys, M. & C. Tropea, 2003.
Laser Doppler and Phase Doppler Measurement Techniques,
Springer-Verlag, Heidelberg, ISBN 3-540-67838-7.
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Organisation
Organisation
Im Praktikum Experimentelle Strömungsmechanik bilden
jeweils 4 Studenten eine Gruppe und bearbeiten selbständig
während des gesamten Semesters einen Versuch.
Eine intensive Betreuung erfolgt dabei durch einen Mitarbeiter
und einen Tutor des Lehrstuhls für Aerodynamik.
Die Messdatenerfassung und -auswertung wird mit der
Programmierumgebung LabVIEW durchgeführt. Eine
Einweisung in das Softwarepaket ndet am ersten
Praktikumstermin statt.
Am Ende des Praktikums ist eine gemeinsam erstellte
Ausarbeitung der Gruppe abzugeben. Jeder Student hat dazu
eine Präsentation zu geben. Die individuelle Note wird aus den
Teilnoten der Ausarbeitung und der Präsentation gebildet.
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Inhalt
Inhalt
Bei den Praktikumsversuchen werden folgende Inhalte bearbeitet:
Kalibrierung von Druck-, DMS- oder Hitzdrahtsonden
Ansteuerung von Traversierung oder Drehzahlregler
Digitale Messdatenerfassung
Erstellen von Messprogrammen mit der
Programmierumgebung LabVIEW:
Ansteuern der Messkarte
Datenerfassung
Signalanalyse
Messdaten speichern
Auswertung und Präsentation der Messergebnisse
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Praktikumsversuche
Praktikumsversuche
An 5 Versuchsständen werden unterschiedliche
strömungsmechanische Fragestellungen bearbeitet:
Experiment 1: Impulssatz
Experiment 2: Windkanalturbulenz
Experiment 3: Zylinderumströmung
Experiment 4: Gebläseprüfstand
Experiment 5: Rohrströmung
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Praktikumsversuche
Experiment 1: Impulssatz
Experiment 1: Impulssatz
Geschwindigkeitsmessung an einem Rohraustritt. Bestimmung der
Reaktionskräfte auf einen Rohrkrümmer.
Aufgaben:
Kalibrierung der DMS-Waage
Erstellen eines Messprogramms mit
LabVIEW
Messen und Auswerten der Kräfte
und Drücke
Berechnung der Kräfte unter
Verwendung des Impulssatzes
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Praktikumsversuche
Experiment 2: Windkanalturbulenz
Experiment 2: Windkanalturbulenz
Turbulenzuntersuchungen eines Windkanales mit Hilfe von
Hitzdrahtanemometer und Drucksonde.
Aufgaben:
Erstellen einer Kalibrierkurve für
das Hitzdrahtanemometer
Erstellen eines Messprogramms mit
der Programmiersprache LabVIEW
Messen und Auswerten des Drucks
und der Geschwindigkeit hinter
einer Kugel
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Praktikumsversuche
Experiment 3: Zylinderumströmung
Experiment 3: Zylinderumströmung
Untersuchung des Ablöseverhaltens der Zylinderumströmung in
Abhängigkeit der Reynolds-Zahl. Ausmessen der Nachlaufströmung
eines Zylinders.
Aufgaben:
Erstellen einer Kalibrierkurve für
das Hitzdrahtanemometer
Erstellen eines Messprogramms mit
der Programmiersprache LabVIEW
Messen und Auswerten des Drucks
und der Geschwindigkeit hinter dem
Zylinder
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Praktikumsversuche
Experiment 4: Gebläseprüfstand
Experiment 4: Gebläseprüfstand
Bestimmung von dimensionsbehafteter und dimensionsloser
Gebläsekennlinie und Volumenstrommessung.
Aufgaben:
Kalibrierung der DMS-Waage und
des Drehzahlmessers
Erstellen eines Messprogramms mit
LabVIEW
Messung und Auswertung der
Kräfte und Drücke
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Praktikumsversuche
Experiment 5: Rohrströmung
Experiment 5: Rohrströmung
Vermessung von laminaren und turbulenten
Geschwindigkeitsprolen in einem Kreisrohr. Bestimmung des
Druckverlustes entlang des Rohres.
Aufgaben:
Kalibrierung der Hitzdrahtsonde
Ansteuerung der
Hitzdrahttraversierung
Erstellen eines Messprogramms mit
LabVIEW
Messen und Auswerten der Drücke
und Geschwindigkeiten
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Terminkoordination
Terminkoordination
22.04.2015: Einweisung LabVIEW, Raum MW 1639
Gruppe 1 bis 5: 14:30 17:00 Uhr
30.04.2015: Einweisung in die Praktikumsstation
Gruppe 1: 09:00 Uhr
Gruppe 4: 13:00 Uhr
Gruppe 2: 09:15 Uhr
Gruppe 5: 13:15 Uhr
Gruppe 3: 09:30 Uhr
Praktikumszeit: 90 Minuten ab Beginn
07.05. 09.07.2015: Gruppen 1, 2 und 3: 09:00 10:30 Uhr
Gruppen 4 und 5: 13:00 14:30 Uhr
09.07.2015: Diskussion des Konzeptes der Ausarbeitung
16.07.2015: Abgabe der Ausarbeitung und Präsentation
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Gruppeneinteilung
Gruppeneinteilung
Vormittag
Gruppe 1:
Gruppe 2:
Gruppe 3:
1. Schöttl, Florian
1. Niedersüÿ, Johannes
1. Köhler, Christian
2. Bohnenberger, Moritz
2. Mayr, Sebastian
2. Wirth, Florian
3. Schuler, Paul
3. Winter, Josef
3. Korthals, Tobias
4. Ostler, Johannes
4.
Experiment 1
Experiment 2
Nachmittag
Experiment 3
. . . . . . . . ., . . . . . . . . .
Gruppe 4:
Gruppe 5:
1. Lörch, Maximilian
1. Klaproth, Tim
2. Langhans, Gottfried
2. Derrien, Matthieu
3. Kringlebotten, Richard
3. Eser, Martin
4. Puigferrat, Albert
4. Ewald, Andreas
Experiment 4
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4. Münch, Peter
Experiment 5
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Prüfungsorganisation
Prüfungsorganisation
Die Teilnahme am Praktikum ist an allen Terminen,
einschlieÿlich eines Fehltages, Picht.
Bildung der Praktikumsnote erfolgt aus der Teilnote
Ausarbeitung und der Präsentation
Die Ausarbeitung kann in Gruppenarbeit erstellt werden
Organisation der Präsentation: 10 Min. Vortrag, 3 Min.
Diskussion, 2 Min. Wechsel
Zur Verfügung stehende Hilfsmittel: Beamer, Tafel und
Overhead Projektor
Inhalt der Präsentation:
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Darstellung der physikalischen Zusammenhänge
Erläuterung der Versuchsanlage und des Messaufbaus
Präsentation der Messergebnisse
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Prüfungsorganisation
Organisation der Vorträge
Datum: Donnerstag, 16.07.2015
Ort:
Raum MW 1639
Auditorium: Gruppe 1
09:30
09:45
10:00
10:15
09:45
10:00
10:15
10:30
Uhr
Uhr
Uhr
Uhr
Niedersüÿ, Johannes (Gr. 2)
Köhler, Christian (Gr. 3)
Lörch, Maximilian (Gr. 4)
Klaproth, Tim (Gr. 5)
Auditorium: Gruppe 2
10:30
10:45
11:00
11:15
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10:45
11:00
11:15
11:30
Uhr
Uhr
Uhr
Uhr
Schöttl, Florian (Gr. 1)
Wirth, Florian (Gr. 3)
Langhans, Gottfried (Gr. 4)
Derrien, Matthieu (Gr. 5)
Dr. Thomas Indinger
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Prüfungsorganisation
Organisation der Vorträge
Datum: Donnerstag, 16.07.2015
Ort:
Raum MW 1639
Auditorium: Gruppe 3
11:30
11:45
12:00
12:15
11:45
12:00
12:15
12:30
Uhr
Uhr
Uhr
Uhr
Bohnenberger, Moritz (Gr. 1)
Mayr, Sebastian (Gr. 2)
Kringlebotten, Richard (Gr. 4)
Eser, Martin (Gr. 5)
Auditorium: Gruppe 4
14:15
14:30
14:45
15:00
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14:30
14:45
15:00
15:15
Uhr
Uhr
Uhr
Uhr
Ewald, Andreas (Gr. 5)
Winter, Josef (Gr. 2)
Korthals, Tobias (Gr. 3)
Schuler, Paul (Gr. 1)
Dr. Thomas Indinger
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Prüfungsorganisation
Organisation der Vorträge
Datum: Donnerstag, 16.07.2015
Ort:
Raum MW 1639
Auditorium: Gruppe 5
15:15 15:30 Uhr Puigferrat, Albert (Gr. 4)
15:30 15:45 Uhr Ostler, Johannes (Gr. 1)
15:45 16:00 Uhr Münch, Peter (Gr. 3)
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Anmerkungen
Anmerkungen
Den Anweisungen des Betreuungs- und Werkstattpersonals ist
Folge zu leisten.
Die ausgehändigten bzw. aushängenden Arbeits- und
Laserschutzbestimmungen sind unbedingt einzuhalten.
Die Praktikumseinrichtungen und Messgeräte sind peglich zu
behandeln und müssen innerhalb der Windkanalanlagen
verbleiben.
Die Installation von privater Software auf den bereit gestellten
Computern ist verboten.
Der für das Praktikum bereitgestellte Netzwerkzugang darf nur
zur Bearbeitung der Praktikumsaufgaben verwendet werden.
Die Verwendung eines eigenen Notebooks zur Datenerfassung
und Auswertung am Praktikumsplatz ist möglich.
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c Dr. Thomas Indinger, 10. Juli 2015
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Für die Unterstützung beim Aufbau der Praktikumsstationen und
die Bereitstellung von Lehrmaterialien sei TSI Incorporated und
National Instruments gedankt.

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