ESFZ – Erlanger SchülerForschungsZentrum für Bayern

Untersuchung eines Luftfreistrahls mit modernen Drucksensoren

Drucksensoren scheinen in Zeiten von Laser- beziehungsweise Ultraschallmessungen von Turbulenzen als Messgeräte zur Untersuchung von Strömungen veraltet. Dass sie trotz dieser Konkurrenz zuverlässig zur Messung von Strömungsgeschwindigkeit angewendet werden können, wurde in diesem Projekt evaluiert. Daher sollen Messtechniken beziehungsweise Prinzipien moderner Drucksensoren, vor allem piezoresistiver Manometer, theoretisch anhand der Funktionsweise und strömungsmechanischer Grundlagen erarbeitet werden. Schließlich werden Drucksensoren im Experiment unter Beobachtung der Messprinzipien zur Untersuchung eines Strömungsphänomens verwendet.
Hierbei bietet sich der Freistrahl an, denn dieser ist in der Literatur bereits ausführlich erläutert, und seine Gesetzmäßigkeiten sind bekannt. Daher kann die Zuverlässigkeit von Drucksensoren durch den Vergleich der Messwerte mit den theoretischen Werten gut ermittelt werden. Außerdem enthält ein Freistrahl messtechnische Hürden, wie Turbulenzen, mit welchen die Drucksensormessungen konfrontiert werden und ihre Anwendbarkeit bzw. Fehleranfälligkeit geprüft werden können.

Marc Förstl (Gymnasium Eckental, Eschenau)