Optische Schlierenanlage

Zur experimentellen Untersuchung von Gasströmungen und insbesondere von schraubenmaschinenrelevanten Spaltströmungen ist am Fachgebiet Fluidtechnik eine Toepler´sche Schlierenanlage aufgebaut worden. Das Schlierenverfahren ist für die Darstellung von Dichtegradienten in Strömungen geeignet. Charakteristisch für das Toepler´sche Schlierenverfahren ist ein Strahlengang in Z-Anordnung. Dabei wird die Strömung nicht beeinflusst, ein zusammenhängendes Bild der Strömung erzeugt und selbst geringe Dichteänderungen dargestellt. Eine Voraussetzung für die Anwendung des Verfahrens ist eine ebene schlierendurchsetzte Strömung. Aufgrund der Z-Anordnung der Schlierenanlage befinden sich im Messbereich parallele Lichtstrahlen. Für die Visualisierung der Dichtegradienten in Spaltströmungen wird ein Windkanal in dem Arbeitsbereich der Anlage positioniert. Die zu untersuchenden Spaltströmungen in einer Schraubenmaschine werden durch ein ebenes Spaltmodell im Windkanal repräsentiert, welches durch Konturplatten geformt wird.

Die optische Schlierenanlage ermöglicht eine genaue Charakterisierung der Strömung an arbeitsraumbegrenzenden Spalten von Schraubenmaschinen und Schraubenspindelvakuumpumpen, die durch ebene Modelle repräsentiert werden. Dabei kann sowohl eine qualitative Klärung der Strömungsverhältnisse als auch quantitative Strömungsgeschwindigkeits- sowie Spaltmassenstrommessungen zur Unterstützung der Spaltcharakterisierung durchgeführt werden.