Re: Das ist Kavitation !

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Geschrieben von Werner am 17. Mai 2019 11:34:44:

Als Antwort auf: Re: Das ist Kavitation ! geschrieben von Joachim S am 17. Mai 2019 10:54:09:

Moin Jo,

mal erst zur Klärung: Du meinst den vollständig getauchten Duschkopf ?

Wenn dort Luft schäumt, dann ist es die im Wasser gelöste Luft, die durch den Unterdruck frei wird. Die Luft kommt also aus dem Wasser selbst.

Der austretende Wasserstrahl an einer Düse hat eine bestimmte Geschwindigkeit, die ihm durch den Druck der Wasserleitung verliehen wurde. Nun kommt er schlagartig in eine Zone normalen Umgebungsdruckes. Das bedeutet, daß der Gesamtdruck vom Druck in der Leitung - sagen wir 5 bar, meist ist es weniger - schlagartig auf 0 bar Überdruck abfällt. Da die kinetische Energie aber den Staudruck auf einen Wert entsprechend des Wasserleitungsdruckes gesetzt hat und der Gesamtdruck immer gleich bleiben muß, gibt es am Rand des Wasserstrahls kräftigen Unterdruck.

Du wirst mit Recht sagen, daß es doch nicht Unterdruck von Werten mehr als Vakuum geben kann . . . . . Das stimmt auch und deshalb zieht sich der Wasserstrahl selbst zusammen nach dem Austreten aus der Düse. Am Duschkopf kann man das kaum erkennen, aber am Gartenschlauch schon eher. Durch die Einmischung von Umgebungsluft wird irgendwann jeder Strahl zerstäubt. Die Lösung der Aufgabe "Gesamtdruck minus Staudruck" kann nur zu kleinen Tröpfchen führen.

Und wenn wir nun auf 1000 bar und mehr gehen, dann sind wir bei der Zerstäubung des Kraftstoffes im Brennraum eines Dieselmotors.

Der unter Wasser austretende Strahl wird vom umgebenden Wasser abgebremst, was wiederum zum Anstieg des statischen Druckes führt, infolge dessen die Kavitationsblasen zusammenfallen. Die verlorene Energie wird in Wärme umgesetzt, allerdings nicht fühlbar stark.

Wenn Du den Duschkopf in der Wanne so ausrichtest, das eine gute Ovelströmung entsteht, dann kannst Du Deine Plastikente damit immer in die Runde schwimmen lassen. Wir haben als Kinder Rundenrekorde damit erzielt - bis uns das von der Familienleitung untersagt wurde.

Diese Strömung läßt aber nicht nur Enten schwimmen, sondern drückt auch gegen den Duschkopf. Der Effekt ist freilich nicht sehr stark. Die Umstände hinter dem Duschkopf sind entscheidender. Ich wollte mit der Anschauung nur Strömung und Gedanken in die richtige Richtung lenken.


Gruß

Werner


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