Zum Versuchsaufbau

Wir hatten (1) einen Druckluftkompressor, (2) ein Notebook, auf dem die mitgelieferte Software des VSM02 lief, (3) ein Messgerät VSM02, welches über (4) ein RS232-Kabel¹⁾ mit dem Notebook verbunden war sowie (5) eine kalibrierte 4-mm-Messdüse.

Schließlich hatten wir noch einen obligatorischen Druckluftverbraucher (7), den wir im nächsten Bild näher erläutern.

Übrigens: Im ersten Bild (oben) haben wir die eigentliche Messdüse (5) mit einem transparenten Kreis markiert. Der Rest an der Düse sind einfach nur Kupplungen und Adapterstücke, die man sich im Fachhandel je nach Bedarf problemlos besorgen kann. Außerdem haben wir noch vergessen, den in die Düse eingeschraubten Temperatursensor (6) zu erwähnen, der mit dem VSM02 verbunden war.

Unser Druckluftverbraucher aus der Nähe:

Es handelt sich hier um einen Verteilerblock mit insgesamt 12 Kupplungsanschlüssen. Der Block schließt ohne eingesteckte Anschlussstecker normalerweise luft- und druckdicht ab.

Wir haben aber vier Stecker eingesetzt, so dass die Luft, wie im Bild angedeutet, in vier "Jets" aus dem Block entweicht, sobald der Kompressor läuft.

Jeder der vier "Jets" bzw. Luftstrahlen steuert je circa ein Viertel des gesamten, später messbaren, Volumenstroms bei. Naiv betrachtet würden wir den Volumenstrom also von 100 % auf 75 % reduzieren, wenn wir später einfach nur eine der vier Austrittsöffnungen mit dem Finger zudrücken.

Aber das wäre, wie gesagt, ein bisschen zu naiv gerechnet und gedacht. Tatsächlich haben wir den Versuch mit Bedacht so ausgelegt, dass der Kompressor zunächst stetig den Druck erhöht, wodurch immer mehr Luft aus den vier Öffnungen entweicht. Irgendwann hält sich die Leistung, mit der der Kompressor Luft nachpumpen kann, mit der unter Druck stehenden, entweichenden Luft die Waage (es entsteht ein Fließgleichgewicht). Es gilt der einfache Zusammenhang, dass der Kompressor einen umso höheren Druck erzeugen kann, je weniger Luft entnommen wird. Wir werden später im Video sehen, bei welchem Volumenstrom sich dieses Fließgleichgewicht bei unserem Versuch einstellt.

Verschließt man nun eine der vier Austrittsöffnungen, so reduziert sich der Volumenstrom zwar, aber durchaus nicht um ein Viertel! Der reduzierte Volumenstrom erlaubt es dem Kompressor nämlich, einen höheren Druck aufzubauen, wodurch aus den 3 noch offenen Anschlüssen nun wiederum mehr Luft austritt und sich ein neues Fließgleichgewicht einstellt, das sich aber nur eher wenig von der Ursprungssituation unterscheidet.