Versuch 79: Druckabfall an einer Verengung

Versuchsdurchführung

Ein Glasrohr mit ca. 5cm Durchmesser hat in der Mitte eine Verengung auf einen Durchmesser von ca. 1cm. Als Manometer sind längs des Glasrohres in gleichem Abstand 3 Steigrohre angesetzt. Die Glasröhre wird an die städtische Wasserleitung angeschlossen und der Auslauf erfolgt in den Ausguss.

Die Wassersäulen in den Steigrohren werden zu Beginn des Versuchs mit roter Lebensmittelfarbe eingefärbt.

Man kann deutlich erkennen, dass es an der Engstelle in der Mitte der Glasröhre zu einem deutlichen Druckabfall kommt. Die Erklärung hierfür liefert die Bernoulli-Gleichung:

\(p+\frac{1}{2}\rho v^2=\text{konst.}\)

Die Bernoulli Gleichung besagt, dass die Summe aus statischen Druck und dynamischem Druck (Staudruck) konstant ist.

Im Falle der Engstelle bedeutet dies, dass bei höherer Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit an der Engstelle (Venturi Effekt), der statische Druck abnimmt. Dies wird mit der eingefärbten Wassersäule sichtbar gemacht.