Helbring Schültz: Publikationen


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- 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


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Wasserstrahlkerze mit Unterdruck Koppelbereich

Die Wasserstrahlkerze ist eine patentierte Funktionseinheit, bei der durch systemeigene Energie oberhalb der obersten Wasseroberfläche eine Fontäne senkrecht nach oben austritt. Von der Wasserstrahlkerze gibt es zwei Funktionsvarianten, eine mit Unterdruck Koppelbereich und eine mit Luftdruck Koppelbereich, der Heronsbrunnen.

Der gegenständliche Aufbau der Wasserstrahlkerze (WSK) mit Unterdruck Koppelbereich besteht aus einem Hochbehälter HB, einem Basisbehälter BB, einer Steigleitung SL und einer Fallleitung FL.

Der funktionelle Aufbau der WSK mit Unterdruck Koppelbereich umfasst einen Energiespeicher, der aus dem Hochbehälter HB und dem Basisbehälter BB besteht, einen Koppelbereich, der sich im oberen Bereich der Fallleitung befindet, einen Luftraum LR, der als Luftblase zwischen den Wasseroberflächen der Steig- und Fallleitung im Koppelbereich eingeschlossen ist, 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 dem oberen Teil der Fallleitung FL die in den Basisbehälter BB ragt, dem oberen Ende der Steigleitung SL und dem Luftraum LR. Der Wasservorrat in der Fallleitung FL 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 Wasserstrahlkerzenaufbaus 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 Wasseroberflächen in der Steigleitung SL und in der Fallleitung FL 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 der Wasserstrahlkerze 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




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