Kinematik der instationären Strömung

Zusammenfassung

Bild 2.1 zeigt einen Flüssigkeitsbehälter in vertikaler Aufstellung einschließlich Behälterfestlager und Behälterloslager. Ein Zufluss hält den Flüssigkeitsstand h konstant. Der freie Spiegel A₁ ist belüftet, steht also unter Atmosphärendruck p_a. Im horizontalen geradlinigen Ausflussrohr befindet sich ein Schieber, der über einen Elektromotor nach einem quadratischen (häufiger Fall) oder einem linearen (seltener Fall) Schließgesetz ferngesteuert wird. Bei Betätigung des Schiebers aus der Stellung „offen“ bishin zur Stellung „geschlossen“ nimmt der Volumenstrom $\dot{V}$ vom Maximalwert $\dot{V}_{\text{st}}$ (Index st steht für stationären Volumenstrom bei Stellung „offen“) bishin zum Wert $\dot{V}_{\text{st}} = 0 m^3/s$ nach einem vorgegebenen quadratischen Schließgesetz ab. Das Bild 2.1 zeigt im unteren Teil das quadratische Schließgesetz mit der Schließzeit Δt sowie zum Vergleich das lineare Schließgesetz, das zwar einfach zu rechnen aber in der Praxis kaum zu verwirklichen ist.