Ueber Leistung des Luftstrahlgebläses bei Anwendung verschiedener Düsen und verschiedener Formen des den Strahl und die mitgerissene Luft aufnehmenden Ansatzrohres.

Im Bulletin de la Société d'Encouragement, 1877 Bd. 4 S. 409 berichtet Haton de la Goupillière über die oben genannten Versuche, welche Felix de Romilly in umfassender Weise mit dem in Fig. 1 und 2 Taf. 20 dargestellten Apparat durchgeführt hat. Derselbe besteht aus einer zweicylindrigen Luftpumpe a, durch welche ein Luftkessel b mit comprimirter Luft gefüllt wird; der die Pumpe bedienende Arbeiter ist im Stande, durch Beobachtung eines mit der Düse d in Verbindung stehenden Quecksilbermanometers c den Gang der Luftpumpe so zu leiten, daſs die Pressung der Luft im Kessel b und namentlich vor der Düse d constant bleibt. Auſserdem ist der Kessel b noch mit einem Federmanometer versehen und zwischen die Luftpumpe und den Kessel b ein Ausgleichbehälter b' eingeschaltet, um den Einfluſs der Stöſse der Pumpenkolben auf die Spannung in b aufzuheben.

Der aus der Düse d strömende Luftstrahl tritt vollständig in ein mehr oder weniger entfernt von der Düsenmündung befindliches Rohr e ein, indem er hierbei eine von den jeweiligen Verhältnissen abhängige Luftmenge mit sich fortreiſst, welche gleichzeitig in das Ansatzrohr eindringt. Mittels einer mit diesem Ansatzrohre e in Verbindung stehenden, auf Wasser schwimmenden Gasometerglocke g kann einerseits das Volum der in der Zeiteinheit in das Ansatzrohr e eintretenden gesammten Luftmenge gemessen werden; andererseits läſst sich, wenn das hintere Ende des Ansatzrohres e dicht verschlossen wird, die durch das Luftstrahlgebläse in dem Rohre erzielte Pressung mittels eines Wassermanometers f bestimmen. Durch entsprechend angeordnete Stellschrauben kann das Düsenmundstück in Bezug auf die Mündung des Ansatzrohres e in alle für die Anstellung der fraglichen Versuche erforderlichen Lagen gebracht werden.

Auf die durch den Luftstrahl mitgerissene und in das Ansatzrohr e (den Receptor) hineinbeförderte Luftmenge hat die Form der Mündung des Receptors einen hervorragenden Einfluſs, und zwar ist diese Luftmenge am kleinsten bei Anwendung einer Oeffnung in dünner Wand und am gröſsten bei Anwendung eines conischen Ansatzrohres, dessen kleinerer Querschnitt der Düse zugekehrt ist. Nachstehend das Verhältniſs der Bewegungsgröſsen der injicirten Luft bei Anwendung verschiedener Formen des Receptors:

Conisches Ansatzrohr von 5 bis 7° Divergenzwinkel (divergent im Sinne der Bewegung) 100 Conisches Ansatzrohr von 15° Divergenzwinkel (divergent im Sinne der Bewegung) 81

Conisches Ansatzrohr von 5 bis 7° Convergenzwinkel (convergent im Sinne der Bewegung) 65 Cylindrisches Ansatzrohr 61 Oeffnung in dünner Wand 48.

Auf die Menge der in der Zeiteinheit injicirten Luft üben ferner noch folgende Umstände einen sehr merkbaren Einfluſs aus:

1) Der Winkel zwischen der Achse der Düse und derjenigen des Receptors; die günstigsten Resultate ergaben sich dann, wenn dieser Winkel gleich 0 war, d.h. wenn beide Achsen in eine gerade Linie fielen oder wenigstens parallel liefen.

2) Die Entfernung der Düsenmündung von der Mündung des Receptors; z.B. ergab sich für 1at Ueberdruck im Düsenbehälter das Maximum der injicirten Luftmenge, wenn die Entfernung der Düsenmündung von derjenigen des Receptors nahezu gleich dem 4fachen Durchmesser der letzteren war.

3) Die Gröſse der Mündung des Receptors, und zwar lieſsen die Versuche erkennen, daſs die injicirte Luftmenge proportional dem Durchmesser (nicht dem Querschnitt) dieser Mündung wuchs. Diese Erscheinung erklärt sich daraus, daſs offenbar die Menge der durch den Luftstrahl mitgerissenen Luft abhängig ist von dem Umfange des Strahles, und daſs die Geschwindigkeit der mitgerissenen Lufttheilchen am gröſsten ist in unmittelbarer Nähe obigen Umfanges und allmälig abnimmt, je weiter das Lufttheilchen von demselben entfernt ist.

4) Die Stellung der beiden, als parallel vorausgesetzten Achsen der Düse und des Receptors: a) bei Anwendung eines conischen Ansatzrohres von ungefähr 6° Divergenzwinkel und in einer zur Bewegungsrichtung divergenten Stellung ergab sich sowohl für die injicirte Luftmenge, als auch für die hervorgerufene Pressung bei geschlossenem Recipienten stets ein Maximum, wenn beide Achsen in eine gerade Linie fielen; b) befand sich dagegen das Ansatzrohr in einer zur Bewegungsrichtung convergenten Stellung, so erhielt man sowohl in Bezug auf injicirte Luftmenge, als in Bezug auf hervorgerufene Pressung bei gewissen Lagen der Düsenmündung gegen das Ansatzrohr relative Maxima, wenn die Düsenachse mehr oder weniger von der Achse des Ansatzrohres entfernt wurde.

Fig. 3 Taf. 20 gibt ein Bild letzterer Verhältnisse; die Curven SS' bilden die Meridianlinien einer Rotationsfläche, deren Oberfläche den geometrischen Ort der verschiedenen Stellungen der Düsenachse bei dem Erscheinen der oben genannten relativen Maxima bildet; das absolute Maximum erschien stets, wenn die Düsenachse mit der Achse des Ansatzrohres zusammenfiel, z.B. in Fig. 3 im Punkte S.

Zum Schlüsse möge die Angabe einiger Versuche de Romilly's folgen.

1) Den günstigsten Effect gibt ein conischer Receptor von 5 bis 7° Divergenzwinkel in der Stellung Fig. 4 Taf. 20. Bei einem Durchmesser der vorderen (kleineren) Oeffnung von 16mm und einer Lange von 114mm, einer Düse bestellend aus einem feinen Rohre von 1mm,5 Durchmesser und 92mm Länge wurde die Füllung des Recipienten bei verschiedenen Entfernungen des Düsenmundstückes von der Mündung des Receptors in den beigeschriebenen, in Secunden angegebenen Zeiträumen erzielt. Das Maximum des Effectes, entsprechend dem Minimum der Füllungszeit (8,6 Secunden), trat ein bei einem Abstande des Düsenmundstückes vom Receptor von ungefähr 54mm. Das Maximum der Pressung (bei geschlossenem Recipienten) betrug 51mm Wassersäule; hierbei hatte die Düse von obigem Durchmesser eine Länge von 170mm.

2) Für einen conischen Receptor von 7° Convergenzwinkel in der Stellung Fig. 5 Taf. 20 erscheint das absolute Maximum, sowohl bezüglich der injicirten Luftmenge, als der hervorgerufenen Pressung, wenn sich das Düsenmundstück innerhalb des Receptors und zwar in der Achse desselben befindet 5 die relativen Maxima dagegen treten bei andern Lagen des Düsenmundstückes ein, sobald die Achse desselben in gewissen Entfernungen von der Achse des Receptors zu letzterer parallel gerichtet ist. In Fig. 5 geben die punktirten Linien die Stellungen der Düse D von 1mm,5 Durchmesser und 92mm Länge für die relativen Maxima bei offenem Recipienten, die Zahlen hinter T die Füllungszeiten desselben, wenn die Düse in der Achse des Receptors, die Zahlen hinter T die Füllungszeiten bei excentrischer Düsenstellung an, während die obersten vertical stehenden Zahlen die Gröſse dieser Excentricität bezeichnen. Die Stellung der Düse bei dem absoluten Maximum ist, wie aus der Figur ersichtlich, nicht ganz scharf ausgeprägt. Die ausgezogenen Linien geben die Stellungen der Düse D1 von 1mm,5 Durchmesser und 170mm Länge für die relativen Maxima bei geschlossenem Recipienten, die Zahlen hinter P die erhaltenen Pressungen innerhalb desselben bei centrischer Stellung der Düse, die Zahlen hinter P1 die Pressungen bei excentrischer Stellung derselben und die untersten verticalen Zahlen die Gröſse der Excentricität an 5 hier findet sich die Stellung der Düse bei dem absoluten Maximum schärfer ausgeprägt.

3) Wird die Düse durch eine Oeffnung von 1mm Durchmesser in dünner Wand gebildet, wobei in Folge der Contraction der ausströmende Luftstrahl nur 0mm,8 Durchmesser besitzt, so ergeben sich für einen Ueberdruck in der Düsenkammer von 1at folgende Verhältnisse:

Durchmesser des Receptor mm dichtange-schlosseneDüse 4 8 16 32 Füllungszeit des Gaso- meters von 48l Inhalt Sec. 173 34 17 8,5 4,2 Secundlich injicirte Luftmenge l 0,282 1,41 2,82 5,64 11,42 Mittlere Geschwindigkeit der eintretenden Luft m 564 112,09 56,40 28,20 14,25

Bezeichnet D den Durchmesser der Oeffnung des Receptors, d den Durchmesser der Düse, so ist im Allgemeinen die injicirte Luftmenge proportional dem Werthe \frac{D}{d}, die mittlere Geschwindigkeit der in den Receptor eintretenden Luft dagegen proportional dem Werthe \frac{d}{D} und die bei geschlossenem Recipienten erzielte Luftpressung umgekehrt proportional dem Werthe D2. –

Referent findet es hier am Platze, an die im Organ für die Fortschritte des Eisenbahnwesens, 1865 S. 97 bis 138 veröffentlichten, sehr umfangreichen Versuche von Obermaschinenmeister Prüsmann, betreffend die „Ermittelung der Wirkung des Locomotivblasrohres und die Auffindung einer rationellen Form für die Locomotivschornsteine“ zu erinnern, welche u.a. zu dem Resultate führten, daſs durch Anwendung eines von unten nach oben conoidisch erweiterten Schornsteines, dessen engster Querschnitt in richtiger Entfernung von der Blasrohrmünduung fixirt wurde, eine erheblich gröſsere Luftverdünnung innerhalb der Rauchkammer erzielt wird, als durch die früher allgemein und auch jetzt noch vielfach angewendeten cylindrischen Schornsteinröhren. Obwohl hier das Dampfstrahlgebläse zur Verwendung gelangt. so bieten doch die Resultate dieser Versuche mit den oben angeführten bemerkenswerthe Analogien.

L. P.