Vergleich von Korona- und Hitzdrahtanemometer durch Messung von Turbulenzspektren

by Bruno Franzen

Description Die experimentelle Untersuchung turbulenter Strömungen, insbesondere die möglichst punktförmige und trägheitsfreie Messung von turbulenten Geschwindi~keitsschwankungen ist physikalisch und technisch von großem Interesse. Eine allgemein gültige Theorie der Turbulenz liegt bis heute nicht vor, so daß in den meisten Fällen das Experiment die einzige In­ formation über das Verhalten einer turbulenten Strömung liefert. Physikalisch liegt das Interesse an Turbulenzmessungen darin begründet, daß erstens eine Fülle von empirischem Material Hinweise geben kann für die Bildung von Theorien, und daß zweitens theoretische Ansätze am Expe­ riment geprüft und ihr Gültigkeitsbereich abgegrenzt werden muß. Daß im Zeitalter einer hochentwickelten Luftfahrttechnik auch ein technisches Interesse an Turbulenzmessungen besteht, bedarf keiner näheren Begrün­ dung. Zur Messung von Geschwindigkeitsschwankungen dient im allgemeinen das Hitzdrahtanemometer, das auf der Abkühlung eines dünnen, elektrisch ge­ heizten Drahtes durch das s~römende Gas und der dadurch bewirkten Wider­ standsänderung beruht. Dieses Gerät hat eine Reihe von Nachteilen, die seine Anwendungsmöglichkeiten einschränken. Insbesondere mißt es infolge seiner endlichen Wärmekapazität schnelle Geschwindigkeitsschwankungen nicht trägheitslos, was einen Fehler in Amplitude und Phase der regi­ strierten Geschwindigkeitsschwankungen bedeutet. Zwar kann dieser Fehler durch eine elektrische Kompensation in gewissen Grenzen verringert wer­ den, doch verringert sich damit im gleichen Maße die Empfindlichkeit des Anemometers. Ein weiterer Nachteil des Hitzdrahtes ist seine geringe mechanische Fe­ stigkeit und die damit verbundene kurze Lebensdauer. Dadurch wird beson­ ders seine technische