Luftprüfstand

Die Messungen des Projekts Zwitterhydraulik werden an einem Luftprüfstand des Lehrstuhls für Strömungsmechanik und Strömungsmaschinen durchgeführt. Der Hauptvorteil von Messungen mit Luft statt Wasser als Fördermedium sind die wesentlich geringeren Druckkräfte aufgrund der geringeren Dichte. Dies wiederum führt dazu, dass man eine geringere Antriebsleistung benötigt. Da im Vergleich zu flüssigen Fördermedien außerdem der Tank sowie ein Großteil der Leitungen entfallen sind die Kosten eines Luftprüfstandes wesentlich geringer als die eines Wasserprüfstandes. Durch die geringeren Druckkräfte ist zudem kein Ausgleich der Axialkräfte notwendig. Die geringeren Druckdifferenzen führen außerdem dazu, dass sich Messstellen leichter abdichten lassen. Neben diesen Vorteilen ist ein weiterer Hauptgrund für den Betrieb eines Luftprüfstandes die Tatsache, dass sich die Hitzdrahtanemometrie, mit der sich die Richtung und der Betrag der Strömungsgeschwindigkeit messen lassen, nur in Luft und nicht in Wasser einsetzen lässt.

Die Abbildung unten zeigt den aktuellen Aufbau des Luftprüfstands des Lehrstuhls für Strömungsmechanik und Strömungsmaschinen, an dem im momentanen Aufbau nur ein Laufrad mit freier Abströmung vermessen wird. Am Einlass des Prüfstands befindet sich die Drossel, mit der der Volumenstrom reguliert wird. Gemessen wird der Volumenstrom mit einer Blende, die sich im druckseitigen Ausflussrohr befindet. Das Drehmoment wird durch einen Pendelmotor, dessen Hebelarm sich auf einer Präzisionswaage abstützt, bestimmt. Eine Kardanwelle zwischen Motor und Pumpe gleicht eine mögliche Fehlausrichtung aus. Zur Bestimmung der Förderhöhe wird der Druck vor und hinter der Stufe mit einem Differenzdruckmessgerät gemessen.