Helbring Schültz: Publikationen
	Mathematisch- naturwissenschaftliche Texte/ Scientific Articles Bibelstudium/ Bible Studies Entdeckung/ Discovery - Wasserstrahlkerze - Water Jet Candle [English] - Wasserstrahlkerze mit Unterdruck Koppelbereich - Water jet candle with low  pressure coupling range [English] - Heronsbrunnen - hero's fountain [English] - Vorwärts in die Vergangenheit: Von der Wasserstrahlkerze zum Heronsbrunnen Echte und unechte Kuriositäten/ Real and Fake Curiosities Denkaufgaben/ Brain Teasers Kontakt/ Contact		[Datei als PDF-Dokument herunterladen] Heronsbrunnen Der Heronsbrunnen ist eine nach seinem Erfinder Heron von Alexandria benannte Funktionseinheit bei der durch systemeigene Energie oberhalb der obersten Wasseroberfläche eine Fontäne senkrecht nach oben austritt. Der Heronsbrunnen ist eine von zwei möglichen Funktionsvarianten der Wasserstrahlkerze. Der gegenständliche Aufbau des Heronsbrunnens besteht aus einem Hochbehälter HB, einem Basisbehälter BB, einer Steigleitung SL und einer Fallleitung FL. Diese kann beispielsweise im oberen Teil als Auffangschale AS erweitert sein. Der funktionelle Aufbau des Heronsbrunnens umfasst einen Energiespeicher, der aus dem Hochbehälter HB und dem Basisbehälter BB besteht, einen Koppelbereich, der sich im oberen Bereich der Fallleitung FL befindet, einen Luftraum LR der als Umgebungsdruck LD auf die Wasseroberflächen der Steigleitung SL (einschließlich Fontäne) sowie der Fallleitung FL wirkt, und den Gleichgewichtszustand aller Drucksäulen. Die charakteristische Größe des Energiespeichers ist die Potenzialenergie hPE, welche durch die Höhendifferenz zwischen den Wasseroberflächen des Hochbehälters HB und des Basisbehälters BB als Lageenergie wirkt. Der Koppelbereich besteht aus der Auffangschale AS die als Teil der Fallleitung FL mit dem Basisbehälter BB verbunden ist, dem oberen Ende der Steigleitung SL und dem Umgebungsdruck LD. Der Wasservorrat in der Auffangschale AS ist weder der Energiespeicher, noch ein Teil davon. Die Potenzialenergie hPE wird dadurch abgearbeitet, dass das Wasser aus dem Hochbehälter HB über den höher gelegenen Koppelbereich in den Basisbehälter BB abfließt. Die höchste Wasseroberfläche im höher gelegenen Koppelbereich befindet sich am oberen Ende der Steigleitung SL, welche in einer Verjüngung (Düse) endet, aus der eine Fontäne F austritt so, dass an dieser Stelle sichtbar potenzielle in kinetische Energie umgewandelt wird. Die Fontänenhöhe FH kann im theoretischen Falle maximal die von hPE annehmen. In der Praxis ist sie aber stets um den Betrag der Summe aller Widerstandskräfte wie Reibungs- und Beschleunigungskräfte aller Drucksäulen kleiner, d. h. FH ist gleich oder kleiner als hPE. Mit abnehmender Höhe der Potenzialenergie hPE wird auch die Fontänenhöhe FH geringer, bis sie schließlich bei hPE = 0 versiegt. Die Betriebsbereitschaft des Heronsbrunnens (des Wasserstrahlkerzenaufbaues) wird dadurch bewerkstelligt, dass die genannten Behälter in der richtigen Reihenfolge gefüllt und alle Wasser- und Luftdrucksäulen in einen statischen Gleichgewichtszustand gebracht werden. Die Inbetriebnahme kann dann dadurch erfolgen, dass dieses statische Gleichgewicht der ruhenden Drucksäulen in einen äquivalenten dynamischen Gleichgewichtszustand übergeführt wird. Ab diesem Zeitpunkt sprüht die Fontäne. Wenn der Hochbehälter HB leer gelaufen ist, bricht der Druck der durch die Oberflächen der Wasservorlagen in dem Hochbehälter HB und dem Basisbehälter BB eingeschlossenen Luftsäule zusammen. Alles Wasser der Funktionseinheit sammelt sich, nach dem Prinzip der kommunizierenden Gefäße, an der oder an den tiefsten Stellen der Funktionseinheit. Der systemeigene Energievorrat hPE wird null und die aktive Phase des Heronsbrunnens ist zu Ende. Ein neuer Zyklus kann, nach dem Entleeren der tiefsten Stellen der Funktionseinheit erneut gestartet werden, wie oben beschrieben. Im Internet veröffentlicht seit Dezember 2010 Zum Seitenanfang springen