DE365561C - Stroemungsgeschwindigkeitsmesser - Google Patents

Description

• Strömungsgeschwindigkeitsinesser. Bei Instrumenten, die zum Messen der Geschwindigkeit strömender, gasförmiger oder tropfbarer Flüssigkeiten dienen, ist es zur Erzielung genauer Ergebnisse von großer Bedeutung, daß der Körper des in. die Strömung eingebrachten Instruments bei einer Relativbewegung zwischen ihm und dem Medium, mit dem er in Berührung kommt, einen möglichst kleinen Widerstand erzeugt.
• Zweck vorliegender. Erfindung ist es nun, einen Körper zu schaffen, der in weitgehendstem Maße jener Forderung genügt. Zu diesem Behuf ist erfindungsgemäß der Meridianschnitt der mit dem Idedium in Berührung kommenden Umhüllun-- des Kömers durch die Gleichung bestimmt, wobei die Neigung der Wendepunktstangente (tg a), d. h. das Verhältnis sich innerhalb i : 4 bis i : 6 hält, sordaß dieser Körper bei einer Relativbewegung zwischen ihm und dem Medium den kleinsten erreichbaren. Widerstand ergibt.
• Auf der beiliegenden Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform, des Erfindungsgegenstandes veranschaulicht, und zwar ist Abb. i ein schematischer senkrechter Längsschnitt durch ein Instrument, dessen Hülle gemäß vorlilegender Erfindun#g ausgebildet ist. Abb. 2 und'3 zeigen geometrische Beziehungen, auf Grund der-er die Meridianschnittkurve der Umhüllung konstruiert werden kann.
• Das in Abb. i gezeigte Instrument weist drei Kammern s, q, t auf, welche verschiedene Teile des Meßinstrumentes aufnehmen. Diese Teile, welche ihren Antrieb von einexn, Propeller a erhalten, sollen hier nicht näher *beschrieben werden, da sie mitdem Erfindungsgegenstand nichts zu tun haben. Die drei Kammerns, q, t sind, von einer Hülleg umgeben, die als Körper kleinsten hydraulischen Widerstandes ausgebildet ist, so daß der in die Flüssigkeit einzuführende Teil des Instrtimentes eine möglichst geringe Störung der Strömung verursacht. Die Hülle g bildet der Hauptsache nach einen Rotationskörper, dessen N #ferHianschnitt durch die Gleichung bestimmt ist. In dieser Gleichung bedeuten nach Abb.:2 x und v die Koordinaten irgendeines Kurvenpunktes und a und b die große und die kleine Halbachse einer Ellipse, welche der geometrischen Konstruktion der durch Gleichung (i) bestimmten Kurve zugrunde e, Crelegt werden kann. In Abb. 3 ist noch die geometrische Konstruktion der Kurve dargestellt a für den Fall, daß zweckmäßigerweise von einem Kreis mit dem Radius a als Grundkurve ausgegangen wird, wobei die Gleichung für die Kurve. da nun a z= b ist, folzender-

  maßen lautet: k

  x3 . (X + a,#. y2 == 0.

  Wenn man die Abszissen aller Punkte der in

  Abb. 3 gezeichneten Kurve mit dem, gleichen konstanten Faktor a: b (> i) multipliziert und die Ordinaten beibehält, so ergibt sich die gleiche Kurve, als wie wenn man bei der Konstruktion derselben von einer Ellipse mit den Halbachsen a und b als Grundkurve ausgegangen wäre (s. Abb. 2,).
• Die geometrische Interpretation von Gleichung (i) in einem kartesischen Koordinatensystem zeigt, daß die durch diese Gleichung dargestellte Kurve für die ,#"bszisse x == o eine Umkehrspitze mit horizontaler Tangente besitzt, welche sich am hinteren Ende der Hülle g befindet. Für die Abszisse x == a wird flie Ordinate v =- b, und für die Abszisse 1 wird die Ordinate Y # o, und die Kurve besitzt in diesem Punkte, d. h. am vorderen Erde der Hülle -, eine vertikale Tangente. Die Kurve besitzt ein Maximum für die und die zu dieser Abszisse gehörige maximale Ordinate hat

  einen Wert vIll;- = 4- o,75 - b - v3-. Die Tan-

  genten der Kurve -für, die Abszisse x==a

  gehen durch den e99rpunkt. Für die

  Abszisse x = o,5i: r3 (r3 - i) besitzt die Kurve

  Wendepunkt, und es ist die Wende-

  -rktstangente dargestellt durch

  Die Neigung der Wendepunktstaiigenten zur x-Achse ist wesentlich für die Größe des hydraulischen Widerstandes, welchen die Hülle- der strömenden Flüssigkeit bietet, h und zwar ist es erforderlich, um einen möglichst kleinen hydraulischen Widerstand zu erhalten, die Neigung,dieser Wendepunktstangente mit der Größe der Strömungsgeschwindigkeit zu verändern. Auf Grund von Versuchen ist fÜr diese Neigung folgende Beziehung als zweckmäßig gefunden worden:

  worin c die Strömungsgeschwindigkeit

  bedeutet. Nach dieser For-

  mel sollte also fÜr je#de Strömungsgeschwindigkeit ein anderes Achsenverlhältnis gewähU werden. Da dies aus praktischen Gründen nicht möglich ist, so empfiehlt es sich, an Stelle dieses va-riablen Verhältnisses ein konstantes Veihältnis von treten zu lassen. Als 'Mittelwert für die in der Praxis vorkommenden Geschwindigkeiten beim Messen strömender Medien empfiehlt es sich, das Verhältnis zu wählen. Hält man sich in diesen Grenzen, so ist ein »Ablösenz< des Mediums hinter der dicksten Stelle der Hülle g, d. h. längs der Wen(lepunktstangente, nicht zu befürchten.

Claims (1)

1. PATr--NT-ANSPRUCII: Strömungsgeschwindigkeitsmesser, dadurch gekennzeichnet, daß der Meridianschnitt der mit dem Medium in Berührung kommenden Umhüllung des Instrumentkörpers, durch die Gleichung bestimmt ist, wobei die Neigung der Wendepunktstangente (tga), d.h. das Verhältnis sich innerhalb i : 4 bis i : 6 hält, so daß dieser Körper bei einer Relativbewegung zwischen ihm und dem Medium den kleinsten erreichbaren Wirlerstand ergibt.