| Titel: | Die Grenzschicht an einem in den gleichförmigen Flüssigkeitsstrom eingetauchten geraden Kreiszylinder. | 
| Autor: | K. Hiemenz | 
| Fundstelle: | Band 326, Jahrgang 1911, S. 357 | 
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                        Die Grenzschicht an einem in den gleichförmigen
                           								Flüssigkeitsstrom eingetauchten geraden Kreiszylinder.
                        Von K. Hiemenz
                        (Fortsetzung von S. 348 d. Bd.)
                        Die Grenzschicht an einem in den gleichförmigen Flüssigkeitsstrom
                           								eingetauchten geraden Kreiszylinder.
                        
                     
                        
                           Wir wenden uns zur Betrachtung der Theorie des Instruments. Dabei seien alle
                              									vorkommenden Längen in dem gleichen Maße mm, die Drucke in mm Wassersäule gemessen.
                              									In Fig. 14 deutet die strichpunktierte Linie das
                              									Flüssigkeitsniveau an für die Ruhelage des Meniskus, wenn Meßrohr und Topf
                              									gleichzeitig mit dem Nullrohr der Pitotröhre verbunden sind. Es werde dann das
                              									Meßrohr in Verbindung mit dem Geschwindigkeitsrohr gebracht, der Topf am Nullrohr
                              									belassen. Der Meniskus steigt um die Strecke h2 über das ursprüngliche Niveau – die in Richtung
                              									des Meßrohrs gemessene Verschiebung des Meniskus sei mit a bezeichnet –, der Spiegel im Topf senkt sich darunter um eine
                              									Strecke h1 und die
                              									Druckdifferenz zwischen Nullrohr und Geschwindigkeitsrohr beträgt Δ p = (ρw – ρl) (h1 + h2) mm WS, wo ρw das spezifische Gewicht des Wassers, ρl das der Luft bedeutet. Der Beobachtung zugänglich
                              									ist nur h2 bezw. a: h1 soll aus a mit Hilfe der bekannten Abmessungen des Apparats
                              									ausgedrückt werden. Zu diesem Zwecke stehen uns vier Gleichungen zur Verfügung:
                           Δ p = (ρw – ρl) (h1 + h2) . . . . . a)
                           p0ν0= p1ν1 . . . . . b)
                           p1= p0 + (ρw – ρl) h1 . . . . . c)
                           ν1= ν0+ Q h1– q h2 . . . . . d)
                           
                           In den Gleichungen bedeutet p0, v0 Druck und Volumen der eingeschlossenen Luft für
                              									die Ruhelage des Meniskus, p1, v1 die
                              									entsprechenden Größen für den Ausschlag. Da die Zustandsänderung isotherm erfolgt,
                              									gilt p0
                              									v0 = p1
                              									v1. Mit Q ist der Querschnitt des Topfes, mit q der des Meßrohrs bezeichnet. Die Aenderung der
                              									Luftdichte mit dem Volumen, der Einfluß des in der Luft enthaltenen Wasserdampfes
                              									und die Veränderlichkeit des Luftdrucks über die Höhe des Meßtopfes sind so klein,
                              									daß sie vernachlässigt werden dürfen. Aus b und c folgt, wenn man nach dem
                              									binomischen Lehrsatz entwickelt und wegen der Kleinheit von h1 nur die erste Potenz von h1 beibehält:
                           
                              
                              Textabbildung Bd. 326, S. 358
                              Fig. 14.
                              
                           
                              v_1=\frac{p_0\,v_0}{p_1}=\frac{p_0\,v_0}{p_0+(\rho_w-\rho_l)\,h_1}=v_0\,\left(1-\frac{(\rho_w-\rho_l)\,h_1}{p_0}\right)
                              
                           α sei der Neigungswinkel des
                              									Meßrohrs gegen die Horizontale, n=\frac{1}{\mbox{sin}\,\alpha}
                              									die Vergrößerung für die Neigung α. Setzt man den
                              									letzten Wert von v1 in
                              										d ein und verbindet d
                              									und a, so hat man
                           \Delta\,p=(\rho_w-\rho_l)\,\frac{a}{n}\,\left(1+\frac{q\,n}{Q-\frac{(\rho_w-\rho_l)\,v_0}{p_0}}\right)=k_1\,\alpha
                              									. . . . . 8a)
                           
                              
                              Textabbildung Bd. 326, S. 358
                              Fig. 15.
                              
                           Wechselt man nun die Anschlußschläuche aus, indem man den Topf
                              									mit dem Geschwindigkeitsrohr, das Meßrohr mit dem Nullrohr verbindet (Fig. 15) und bezeichnet man die vorhin angeführten
                              									Größen, soweit sie sich geändert haben durch Akzente, so erhält man zunächst vier
                              									ähnliche Gleichungen und daraus:
                           \Delta\,p=(\rho_w-\rho_l)\,\frac{a'}{n}\,\left(1+\frac{1}{Q}\,\left(n\,q+\frac{(\rho_w-\rho_l)\,v_0}{p_0}\right)\right)=k_2\,a'
                              									8b)
                           vereinigt man die beiden Formeln, so ergibt sich
                           \Delta\,p=\frac{k_1\,k_2}{k_1+k_2}\,(a+a')=a\,(a+a') . .
                              									9)
                           Sieht man von der Kompressibilität der Luft ab, so erhält man
                              									die Formeln für Δ p aus Gleichung 8a und 8b, indem man
                              										\frac{(\rho_w-\rho_i)\,v_0}{p_0} streicht, α wird gleich α', k1 = k2
                              									= k, und Formel 9 lautet:
                           \Delta\,p=\frac{k}{2}\,(a+a').
                           Bei der Ableitung der Formeln ist keine Rücksicht auf den Einfluß der Kapillarität
                              									genommen worden. Er hat zur Folge, daß schon beim Ausspiegeln sich eine gewisse
                              									Niveaudifferenz zwischen dem Wasserspiegel im Topf und im Meßrohr einstellt. Bei
                              									einem Meßrohr von genügend genau konstanter Weite und reiner Innenfläche bleibt aber
                              									die Differenz bei allen Messungen gleich und hat daher keinen Einfluß auf die
                              									Richtigkeit der Ablesungen. Aenderungen der Temperatur bewirken eine
                              									Verschiebung der Lage des Nullpunkts, die jedoch herausfällt, wenn man entweder bei
                              									jeder Messung den Nullpunkt neu bestimmt oder die beiden Ausschläge a und a' mißt. Weiter wird
                              									durch die durch die Temperaturänderung bewirkte Dichteänderung des Wassers und der
                              									Luft das Aequivalent der Einheit der Verschiebung des Meniskus in mm Wassersäule ein
                              									anderes werden. Doch sind diese Dichteänderungen gegenüber den durch andere Umstände
                              									bewirkten Fehler so gering, daß sie vernachlässigt werden dürfen.
                           Das Instrument wurde bei zwei verschiedenen Neigungen der Meßröhre benutzt. Zumeist
                              									so, daß der am unteren Ende des Meßrohrs angebrachte Zeiger auf 20,0 der vertikalen
                              									Skala zeigte; nur wenn diese Neigung nicht mehr ausreichte, wurde eine größere
                              									Neigung gewählt, bei der der Zeiger auf 30,0 stand. Um die durch die Schrägstellung
                              									bedingte Vergrößerung und eine etwaige kleine Verbiegung der Meßröhre bestimmen zu
                              									können, mußte das Instrument geeicht werden. Das geschah so, daß zwischen Meßrohr
                              									und Topf ein Wasserweg hergestellt, der Topfdeckel abgenommen, dann jedesmal eine
                              									gleich große genau gemessene Menge Wasser in den Topf gefüllt und der Skalenpunkt
                              									notiert wurde, bei dem nach vollendetem Ausspiegeln sich der Meniskus einstellte.
                              									Die Eichungen wurden zu wiederholten Malen ausgeführt, besonders sorgfältig beim
                              									letzten Male. Um den Einfluß der Uneinigkeiten, die sich während des Gebrauches an
                              									der Wand der Meßröhre festgesetzt hatten, richtig beurteilen zu können, wurden
                              									jedesmal zwei Versuchsreihen angestellt, bei deren ersten die Meßröhre nicht
                              									gereinigt war, während sie vor der zweiten sorgfältig gereinigt wurde. Die Resultate
                              									der Eichungen sind in den Tab. 1–3 und Fig. 16 und
                              										17 wiedergegeben. Zur Erläuterung diene
                              									Folgendes: Die erste I Kolumne enthält die Anzahl der eingefüllten cm3 im ganzen, die nächste die der jedesmal
                              									zugefügten cm3, in der mit Meniskus
                              									überschriebenen Spalte sind die Einstellungen des Meniskus verzeichnet, in der
                              									letzten die Differenzen. Damit sich der Meniskus der Nullstellung von oben her
                              									näherte, wurde er durch vorsichtiges Zusammendrücken des Verbindungsschlauchs von
                              									Meßrohr und Topf jedesmal ein wenig über die Ruhelage hinausgehoben und dann
                              									absinken lassen. Bei den Versuchen vom 28. Juli wurde nach der ersten Einstellung
                              									der Meniskus noch einmal verschoben und eine zweite Ablesung gemacht. Bei stärkerem
                              									Unterschied dieser Einstellungen wurde eine dritte Ablesung zugefügt. Diese drei
                              									Reihen sind auf den Tabellen durch 1, 2, 3 unterschieden. In den Fig. 16 und 17 sind
                              									die Mittelwerte von 1, 2, 3 eingetragen.
                           
                              
                              Textabbildung Bd. 326, S. 358
                              Fig. 16.Eichkurven für Neigung 20,0. Die Kurven 1', 2, 2' sind um 10
                                 										bezw. 20 und 30 Einheiten versetzt.
                              
                           
                              
                              Textabbildung Bd. 326, S. 358
                              Fig. 17.Eichkurve für Neigung 30,0.
                              
                           
                           Tabelle 1.
                           Eichung des Meßrohrs vom 22. Juni 1908.
                           Neigung des Meßrohrs 20,0.
                           
                              
                                 Zustanddes Rohres
                                 cm3
                                 Δ
                                 Meniskus
                                 Δ
                                 
                              
                                 I.ungereinigts. Fig. 16,1
                                   0  918273645546369
                                 099999996
                                 192169145   119,6    
                                    											94,8     70,1     46,8  23    6
                                 232425,424,824,723,323,817
                                 
                              
                                 II.gereinigts. Fig. 16,1'
                                   0  918273645546369
                                 099999996
                                  192  
                                    											168,5143118  93    68,2    44,2
                                    											20  4
                                 23,525,5252524,824,024,216
                                 
                              
                           Tabelle 2.
                           Eichung des Meßrohrs vom 28. Juli 1908.
                           Neigung des Meßrohrs 20,0.
                           
                              
                                 ZustanddesRohres
                                 cm3
                                 Δ
                                 Meniskus
                                 Δ
                                 
                              
                                 I
                                 II
                                 III
                                 I
                                 II
                                 III
                                 
                              
                                 I.ungereinigt s. Fig. 16,2
                                   0  9182736455463
                                 9999999
                                 193169,5144,2118,6  94  69,5  44,2  20,2
                                 193169,5144,2119  93,2  44,1  20,1
                                 118,6  94
                                 23,525,325,624,624,525,324,0
                                 23,525,325,225,824
                                 24,6
                                 
                              
                                 II.gereinigt s. Fig.
                                       												16,2'
                                   0  9182736455463
                                 9999999
                                 193,1170144,7119,8  94  69,8  45,9  21,8
                                 193170144,6119,6  94  69,7  45,9  21,8
                                 
                                 23,125,324,925,824,223,924,1
                                 2325,425,025,624,323,824,1
                                 
                                 
                              
                           Tabelle 3.
                           Eichung des Meßrohrs vom 28. Juli 1908.
                           Neigung des Meßrohrs 30,0.
                           
                              
                                 ZustanddesRohres
                                 cm3
                                 Δ
                                 Meniskus
                                 Δ
                                 
                              
                                 I
                                 II
                                 III
                                 I
                                 II
                                 III
                                 
                              
                                 gereinigt s. Fig.
                                       												17
                                     0  18  36  54  72  90108
                                 181818181818
                                 195,3166,7137,5108,1  78,8  49,5  22
                                 195166,8137,5107,9  78,3  49,5  21,2
                                 195  78,5  21,2
                                 28,629,229,429,329,327,5
                                 28,229,329,429,628,828,3
                                 
                                 
                              
                           Der Vergleich der Eichkurven zeigt zunächst, daß die durch Abweichen der
                              									Rohrachse von der Geraden und Veränderungen des Durchmessers der Röhre verursachten
                              									Fehler von der Größenordnung des durch Rohrunreinigkeiten bewirkten Fehlers sind. Es
                              									soll daher von ihnen abgesehen werden. Man wird weiter annehmen dürfen, daß bei
                              									Benutzung des Instruments zur Messung von Druckunterschieden in strömender
                              									Flüssigkeit die kleinen Stöße in den Wassersäulen auf eine Verminderung des
                              									Einflusses der durch Veränderung der Kapillarkräfte wirksam werdenden
                              									Rohrunreinigkeiten hinarbeiten. Infolgedessen wird die der Auswertung des
                              									Versuchsmaterials zugrunde zu legende Eichkurve zwischen der Eichkurve des
                              									gereinigten und des ungereinigten Rohres liegen, wie sie hier auf statischem Wege
                              									gefunden wurde. Es sollen daher einfach die Eichkurven des gereinigten Meßrohres vom
                              										22. Juni und 28. Juli der Berechnung der
                              									Manometer-Konstanten zugrunde gelegt werden. Man darf annehmen, daß bei dieser
                              									Berechnung drei Stellen genau werden.
                           63 cm3 in den Topf gefüllt, bewirkten bei einer
                              									Neigung von 20,0 eine Verschiebung des Meniskus in der gereinigten Glasröhre von 172
                              									Teilen am 22. Juni, von 171,2 am 28. Juli, im Mittel 171,6 Teilen. Einem mm der
                              									Ableseskala entspricht also 0,0462 mm Wassersäule; das Reziproke davon gibt die
                              									Vergrößerung n = 21,6. Für die Neigung 30,0 bewirkte
                              									eine Wassermenge von 108 cm3 eine Verschiebung des
                              									Meniskus um 173,6 mm. 1 mm der Ableseskala entspricht jetzt 0,0787 mm Wassersäule
                              									und n wird 12,7.
                           Der Durchmesser des Topfes betrug 100 mm, der der Meßröhre 2,29 mm. p0 ist gleich dem
                              									äußeren Luftdruck vermindert um die Druckdifferenz von Gerinne- und Wasserspiegel
                              									des Instruments in der Nullstellung. Diese betrug bei den Versuchen 10–15 cm; bei
                              									der Kleinheit der Korrektion, welche wegen der Zusammendrückbarkeit der Luft nötig
                              									wird, genügt es, p0 =
                              									10000 mm Wassersäule zu setzen. Aus dem gleichen Grunde reicht eine ungefähre
                              									Abschätzung von v0 aus.
                              									Es ist bei der Berechnung der Instrumentkonstanten angenommen, daß bei der
                              									Ausspiegelung der Wasserspiegel 40 mm unter dem Topfdeckel gestanden habe.
                              									Schließlich tritt in den Formeln die Differenz ρw –
                              										ρl auf. Die Dichte des benutzten Wassers
                              									(ausgekochtes Leitungswasser) ist nicht genau bekannt, es genügt die Differenz der
                              									Dichten gleich 1 zu setzen. Mit diesen Zahlen erhält man folgende Werte der
                              									Konstanten (vergl. S. 358) Neigung 20°.
                           
                              
                                 
                                 k1 = 0,0468,
                                 k2 = 0,0470,
                                 a = 0,0234.
                                 
                              
                                 Neigung 30,0
                                 k1 = 0,0793,
                                 k2 = 0,0796,
                                 a = 0,0397.
                                 
                              
                           Vernachlässigt man die Zusammendrückbarkeit der Luft, so
                              									ergibt sich:
                           
                              
                                 Neigung 20,0
                                 k1 = k2
                                    											= k = 0,0468,
                                 
                              
                                 Neigung 30,0
                                 k1= k2= k = 0,0793.
                                 
                              
                           Man sieht, wie gering in der Tat der Einfluß der
                              									Zusammendrückbarkeit der Luft ist. Gleichzeitig ergibt sich, daß bei den Messungen
                              									die Ruhelage des Meniskus merklich in der Mitte der Ausschläge nach oben und unten
                              									liegen muß.
                           Der Meßzylinder (Fig. 5a und 12), längs dessen Oberfläche die Druckverteilung
                              									sollte gemessen werden, bestand aus einem Eisenrohr von etwa 300 mm Länge und 97,5
                              									mm . Das Rohr wurde mit Böden versehen, die Lager für die Achse von 12 mm
                              									Weite enthielten. Nachdem die Böden eingesetzt und verschraubt waren, wurde der
                              									Zylinder abgedreht und dann längs zweier Erzeugender, die um 90° gegeneinander
                              									versetzt waren, mit sechs Bohrlöchern von je 30 mm gegenseitigem Abstand versehen.
                              									In die Bohrlöcher wurden Messingröhrchen von 2 mm l. W. eingesetzt, und diese
                              									Röhrchen durch zwei Schlitze des oberen Bodens nach außen geführt. Zur Unterscheidung war an
                              									jedem Rohr eine Nummer, von 1 beginnend bis 6 angebracht, wobei 1 die zu dem
                              									obersten, 6 das zu dem untersten Loche führende Rohr bezeichnete. Die beiden Gruppen
                              									waren durch I und II
                              									unterschieden, so daß also I3 das zu dem dritten Loche der ersten Lochreihe führende Rohr bedeutet
                              										(Fig. 18). Nachdem die Röhren eingesetzt waren,
                              									wurde der Zylinder nochmals sorgfältig nachgedreht und geschlichtet und dann mit
                              									einer dünnen Schicht Lack überzogen. Nachträglich wurden, als es sich bei den
                              									Versuchen als wünschenswert herausstellte, zwei Meßlöcher I3 und II2 auf 1,5 mm l. W. verengt.
                           
                              
                              Textabbildung Bd. 326, S. 360
                              Fig. 18.Meßzylinder von oben.
                              
                           Der Trägerstab für den Zylinder hatte einen Durchmesser von 12 mm und trug unten eine
                              									konische Sitzfläche für den Zylinderboden. Er konnte mit Hilfe von Mutter und
                              									Gegenmutter auf dem Gerinneboden befestigt werden. Bei den Versuchen stand er in der
                              									Kanalmitte, 300 mm vom Ende der Versuchsrinne entfernt. Mit Hilfe der Muttern konnte
                              									die Länge des herausragenden Stückes etwas geändert werden. Sie wurde so
                              									eingestellt, daß eben noch ein kleiner Zwischenraum zwischen dem Kanalboden und dem
                              									Rande des Zylinderbodens blieb. Als weitere Führung des Zylinders diente ein über
                              									den Kanal gelegtes Bandeisen mit einem passend ausgeschnittenen Kreissegment, in dem
                              									der Zylinder durch eine Spiralfeder festgehalten wurde (Fig. 12 und 18)Bei den Aufnahmen der Fig. 18 war die Spiralfeder entfernt worden;
                                    											der Zylinder wurde in der oberen Führung durch eine durch ein Gewicht
                                    											gespannte Schnur festgehalten.. Zur Bestimmung des Drehwinkels
                              									war auf dem oberen Zylinderboden ein Winkelmesser aus Papier aufgeklebt, der zu
                              									einer Einstellung auf ganze Grade genau genug war. Abgelesen wurde an dem kleinen
                              									Zeiger, der auf dem Bandeisen saß.
                           
                        
                           2. Ausregulierung der
                                 										Wassergeschwindigkeit in der Versuchsrinne.
                           Bei den experimentellen Untersuchungen war die erste Aufgabe die, die Strömung im
                              									hydrodynamischen Apparat so auszuregulieren, daß das Wasser die Versuchsrinne mit
                              									gleichförmiger Geschwindigkeit durchfloß. Als Versuchsrinne diente der Kanal von 400
                              									mm Breite und 290 mm Tiefe (s. Fig. 4 und 5 S. 345). Die Wasserhöhe wurde bei allen Versuchen
                              									in der gleichen Höhe gehalten und betrug in der Versuchsrinne etwa 230 mm. Vorher
                              									war eine solche Ausregulierung auf gleichförmige Geschwindigkeit noch nicht
                              									vorgenommen worden, da der hydrodynamische Apparat nur zu Versuchen
                              									qualitativer Natur benutzt wurde. Um die Geschwindigkeit der Strömung konstant zu
                              									halten, wurde die Klemmenspannung des Motors möglichst genau auf dem Betrage von 70
                              									V reguliert. Der Betriebsstrom wurde von der Akkumulatorenbatterie des Instituts
                              									geliefert. Diese Methode der Geschwindigkeitsregulierung erwies sich bei den
                              									Messungen am Zylinder als ausreichend. Allerdings hatte sie den kleinen Nachteil im
                              									Gefolge, daß mit dem Beginn der Messungen nach dem Anlaufen des Motors so lange
                              									gewartet werden mußte, bis er warm gelaufen war. Die Motor- und damit die
                              									Wassergeschwindigkeit konnte dadurch abgestuft werden, daß der Anlaßwiderstand (in
                              										Fig. 6 an der vorderen Wand des Holztrogs neben
                              									dem Tische sichtbar) ganz oder nur teilweise eingeschaltet war, je nachdem der
                              									Kontakthebel auf dem ersten, zweiten,. . . fünften Kontaktknopfe stand. Die
                              									entsprechenden Geschwindigkeiten sollen späterhin kurz als Geschwindigkeit 1, 2,. .
                              									. 5 bezeichnet werden. Gemessen wurde hauptsächlich bei Geschwindigkeit 3.
                           Bei der endgültigen Ausregulierung wurde die Pitotröhre in Verbindung mit dem Prandtlschen Mikromanometer benutzt. Die Messungen der
                              									Geschwindigkeit wurden etwa 60 cm vor der Zylinderachse vorgenommen. Der Motor lief
                              									mit der dritten Geschwindigkeit, bei der auch die Messungen der Druckverteilung
                              									gemacht werden sollten. Die erste Messung ergab Resultate, wie sie in Tab. 4 bemerkt
                              									sind. Darin bedeutete a den Meniskusausschlag (S. 357),
                              										z den Abstand der Meßstelle vom Kanalboden, y die horizontale Entfernung vom rechten Ufer.
                           Tabelle 4.
                           Geschwindigkeitsverteilung über den Kanalquerschnitt;
                           Versuche vom 24. Juni 1908.
                           Neigung des Meßrohrs 20,0.
                           
                              
                                 ycm
                                 5
                                 11
                                 17
                                 23
                                 29
                                 32,5
                                 zcm
                                 
                              
                                 α(mm)
                                 
                              
                                   3
                                    37,7
                                 40
                                 38,9
                                   42,2
                                 42,3
                                 43,5
                                 
                                 
                              
                                 10
                                    40,5
                                   40,5
                                 40,7
                                 40
                                 41,8
                                 41,3
                                 
                                 
                              
                                 18
                                 37
                                   36,5
                                 37,5
                                   37,5
                                 38,5
                                 38,5
                                 
                                 
                              
                           
                              
                              Textabbildung Bd. 326, S. 360
                              Fig. 19.Geschwindigkeitsverteilung über den Kanalquerschnitt.
                              
                           Man hat hier Schwankungen von etwa 13 v. H. in den α,
                              									und da die Geschwindigkeiten proportional √α sind, also
                              									Schwankungen in der Geschwindigkeitsverteilung über den Querschnitt von etwa 7 v. H.
                              									Die aus den Druckdifferenzen bestimmten Geschwindigkeiten zeigt Fig. 19. Sie sind aus der Formel u = β√2 g h berechnet, β die Konstante des Pitotrohrs. Die Konstante β war für das benutzte Rohr nicht bekannt. Rohre von
                              									ähnlicher Konstruktion hatten nach Angabe der in Fußnote 7 zitierten Arbeit
                              									Koeffizienten β zwischen 0,92 und 0,96, ein Wert, der
                              									nicht allzuviel von der Einheit abweicht. Hier wurde β
                              									schlechthin gleich 1 gesetzt. Man wird damit die Geschwindigkeiten jedenfalls alle
                              									etwas zu groß finden. Jedoch ist der dadurch gegenüber den wirklichen Verhältnissen bedingte
                              									Fehler nicht größer wie der Unterschied, welcher entsteht, wenn man β einmal = 0,92 und ein zweites Mal = 0,96 setzt. Es
                              									wurde nun zunächst versucht, durch Verbiegen der Blechstreifenenden des Verteilers
                              									die Abweichungen zu korrigieren. Es stellte sich jedoch bald heraus, daß damit eine
                              									feine Ausregulierung, wie sie mit Hilfe des empfindlichen Mikromanometers möglich
                              									ist, nur unter sehr großem Aufwand von Zeit zu erreichen sein würde. Man übersieht
                              									sofort, daß eine Aenderung der Strömungsverhältnisse vor dem Durchströmen der Siebe
                              									nicht von großem Einfluß auf die Geschwindigkeitsverteilung in der Versuchsrinne
                              									sein kann. Durch die Siebe wird die Geschwindigkeit zum großen Teil in Druck
                              									umgesetzt und das Wasser angestaut, so daß die Wassergeschwindigkeit in der
                              									Versuchsrinne der Hauptsache nach von diesem Stau herrührt, der von der Art des
                              									Strömens vor dem Eintritt in die Siebe nur wenig geändert wird. Es bedarf sehr
                              									kräftiger Aenderungen am Verteiler, um kleine Aenderungen hinter den Sieben zu
                              									erhalten. Außerdem läßt sich kaum übersehen, wie eine Aenderung der Verhältnisse im
                              									Verteiler auf die Strömung hinter den Sieben einwirkt. Es erschien daher
                              									zweckmäßiger, die Ausregulierung im Siebkasten selber vorzunehmen. Zu diesem Zwecke
                              									wurden aus Weißblech Streifen von 1 cm Breite hergestellt und auf die Rückseite des
                              									letzten Siebes S4
                              									aufgeheftet, und zwar in der Weise, daß an Stellen, an denen zu viel Wasser
                              									durchgegangen war, das Sieb je nach der Größe des Ueberschusses in verschieden
                              									starker Weise besetzt wurde, Stellen, an denen die Geschwindigkeit unter der
                              									mittleren geblieben war, freigelassen wurden. Die Breite der Streifen war mit
                              									Rücksicht darauf bestimmt, daß ein einzelner Streifen nur wenig an der
                              									durchströmenden Wassermenge ändern sollte, und daß andererseits ein breiter Streifen
                              									Anlaß zu einem kräftigen Wirbel bietet. Für ein gleichmäßiges Regulieren war es
                              									weiter vorteilhaft, daß die Streifen nur an zwei oder drei Stellen auf das Sieb
                              									geheftet waren und auch durch die von Streifen gedeckten Siebteile immer noch Wasser
                              									hindurchtreten konnte. Dadurch wurde vermieden, daß in der
                              									Geschwindigkeitsverteilung Löcher und damit starke Wirbel hinter den Sieben
                              									entstanden. In der Tat seilte sich bei den Messungen heraus, daß an der Meßstelle
                              									schon kaum mehr Wirbel vorhanden waren. Ein Einlassen der Blechstreifen in eins der
                              									mittleren Siebe hätte die Verwirbelung beim Eintritt in die Versuchsrinne jedenfalls
                              									geringer gemacht. Jedoch zeigten Vorversuche, wie es von vornherein zu erwarten war,
                              									daß das Einstellen desselben Blechstreifens vor einem der mittleren Siebe von viel
                              									geringerem Einfluß auf die Geschwindigkeitsverteilung war, und daß sich auch der
                              									Einfluß der Verteilung der Streifen in diesem Falle schlechter übersehen ließ. Das
                              									Ausregulieren auf diesem Wege erforderte die Arbeit von einigen Tagen; hier soll nun
                              									das Schlußresultat angegeben werden, und zwar einerseits die beobachteten Ausschläge
                              									des Instruments und andererseits die Kurven der sich daraus ergebenden
                              									Geschwindigkeitsverteilung.
                           Tabelle 5.
                           Geschwindigkeitsverteilung über den Kanalquerschnitt.
                           Versuche vom 2. Juli 1908. Meßrohrneigung 20,0.
                           
                              
                                 ycm
                                 10
                                 18
                                 25
                                 31
                                 37
                                 zcm
                                 
                              
                                 α(mm)
                                 
                              
                                 17,8
                                 39
                                 40
                                 39,5
                                 41,5
                                 40,5
                                 
                                 
                              
                                   9,8
                                   39,5
                                 40
                                 39,5
                                 40,5
                                 39,5
                                 
                                 
                              
                                   2,8
                                   39,5
                                   40,5
                                 40,5
                                 40,5
                                 40,5
                                 
                                 
                              
                           In der Tab. 5 haben y und z die gleiche Bedeutung wie S. 360. Die Messungen wurden in folgender
                              									Reihenfolge abwechselnd von oben nach unten und umgekehrt vorgenommen, y = 10, 25, 37, 31, 18 cm. Zum Schlusse wurde die erste
                              									Messung (10 cm vom Rande und 17,8 cm über dem Kanalboden) wiederholt. Der Ausschlag
                              									war von 40 auf 41 mm gewachsen. Um dieser Aenderung Rechnung zu tragen, wurden an
                              									den Ausschlägen α Verbesserungen angebracht und diese
                              									korrigierten Ausschläge der Geschwindigkeitsberechnung zugrunde gelegt. Die so
                              									errechneten Geschwindigkeiten sind in der Tab. 6 und in Fig. 192 verzeichnet.
                           Tabelle 6.
                           
                              
                                 ycm
                                 10
                                 18
                                 25
                                 31
                                 37
                                 zcm
                                 
                              
                                 Geschwindigkeit cm/Sek.
                                 
                              
                                 17,8
                                 19,08
                                 19,20
                                 19,16
                                 19,56
                                 19,35
                                 
                                 
                              
                                   9,8
                                 19,20
                                 19,20
                                 19,16
                                 19,32
                                 19,11
                                 
                                 
                              
                                   2,8
                                 19,20
                                 19,32
                                 19,40
                                 19,32
                                 19,35
                                 
                                 
                              
                           Man sieht, daß die Geschwindigkeitsdifferenzen viel geringer geworden sind, und daß
                              									auch Sprünge, wie sie dort vorkamen, fehlen. Eine zwei Wochen später vorgenommene
                              									Kontrollmessung der Geschwindigkeitsverteilung ergab ein um weniges besseres
                              									Resultat. Tab. 7 gibt die Geschwindigkeiten, die Geschwindigkeitsprofile zeigt Fig. 193.
                           Tabelle 7.
                           
                              
                                 ycm
                                 10
                                 18
                                 25
                                 30
                                 35
                                 zcm
                                 
                              
                                 Geschwindigkeit cm/Sek.
                                 
                              
                                 18
                                 18,96
                                 18,72
                                 18,96
                                 19,08
                                 19,08
                                 
                                 
                              
                                 10
                                 18,96
                                 19,20
                                 19,08
                                 19,20
                                 18,96
                                 
                                 
                              
                                   3
                                 18,96
                                 19,20
                                 19,20
                                 19,08
                                 19,08
                                 
                                 
                              
                           Ausreguliert war die Wassergeschwindigkeit zunächst nur für Motorgeschwindigkeit 3. Eine später für die Geschwindigkeit 4 vorgenommene Prüfung der Geschwindigkeit über den
                              									Querschnitt ergab, daß auch für diese größere Geschwindigkeit eine genügende
                              									Ausregulierung erzielt war. Das Resultat dieser Messungen ist in Tab. 8
                              									dargestellt.
                           Tabelle 8.
                           
                              
                                 Höhe überd. Kanalbett
                                 Geschwindigkeit cm/Sek.
                                 
                              
                                 rechts
                                 Mitte
                                 links
                                 
                              
                                   4
                                 23,32
                                 23,32
                                 23,32
                                 
                              
                                 10
                                 23,22
                                 23,12
                                 23,42
                                 
                              
                                 18
                                 23,22
                                 22,92
                                 23,12
                                 
                              
                           Zu diesen Messungen ist zu bemerken, daß der Meniskus während der Beobachtungen nie
                              									ganz stille stand, sondern immer kleine Schwingungen ausführte, die wohl auf
                              									Turbulenz und andere Unregelmäßigkeiten zurückzuführen sind. Doch erfolgten die
                              									Schwingungen so, daß die Ruhelage des Meniskus gut erkennbar blieb.
                           Im Laufe der Versuche stellte sich eine häufige Reinigung der Siebe als notwendig
                              									heraus. Die Siebe verschmutzten leicht, und die Verschmutzungen zeigten sich alsbald
                              									an Unregelmäßigkeiten in den Beobachtungsresultaten. Durch eine Reinigung mit Hilfe
                              									einer Drahtbürste und eines kräftigen Wasserstrahls wurde die alte Durchlässigkeit und damit die
                              									alte Geschwindigkeitsverteilung wieder hergestellt.
                           In Verbindung mit den Versuchen zur Ausregulierung der Geschwindigkeitsverteilung
                              									wurden Beobachtungen über die Richtung der Strömung gemacht, teils mit Hilfe
                              									eines leichten Metallfähnchens, teils mit der Stauscheibe. Diese Versuche ergaben,
                              									daß innerhalb der Versuchsrinne das Wasser parallel zu den Wänden strömt.
                           
                              
                                 (Fortsetzung folgt.)