Durchflussversuchen

Durchflussversuche sind experimentelle Verfahren zur Bestimmung von Flussgrößen von Fluiden durch Rohre, Kanäle oder poröse Medien. Sie kommen in Hydrologie, Bau- und Verfahrenstechnik, Geotechnik sowie der Materialprüfung zum Einsatz und dienen der Bestimmung von Durchflussrate, Druck- oder Kopfunterschieden sowie daraus ableitbaren Parametern wie der hydraulischen Leitfähigkeit oder der Durchlässigkeit des Mediums.

Bei porösen Medien werden Durchflussversuche üblicherweise durch Messung der Volumenstroms Q bei bekannten Kopfunterschieden Δh über eine Probenlänge L durchgeführt. Typische Aufbauvarianten unterscheiden sich je nach Medium; der Fluss wird mit Durchflussmessern, Zählgefäßen oder zeitlich gestoppt erfasst. Für viele Bodenproben oder Geomaterialien kommen Verfahren mit konstantem Kopf oder fallendem Kopf zum Einsatz, aus dem Verlauf von Q(t) bzw. Δh(t) lassen sich die hydraulischen Eigenschaften ableiten.

In Rohrleitungen oder Kanälen dienen Durchflussversuche der Bestimmung von Q in Abhängigkeit von Druckunterschieden, oft mithilfe von Durchflussmessern, Venturi- oder Orifice-Platten, sowie Druck- und Temperaturmessungen. Die Ergebnisse unterstützen die Modellvalidierung, Dimensionierung von Drainagesystemen, Filtrationseinrichtungen oder Reaktorkonzeptionen.

Zu beachten sind Rand- und Skaleneffekte, Temperatur- und Viskositätsabhängigkeiten sowie mögliche Übergänge in der Strömung von laminar zu turbulent, die die Anwendbarkeit einfacher Modelle einschränken. Die Durchführung erfolgt in der Regel nach relevanten Standards und anerkannten Methoden, um Messgenauigkeit und Vergleichbarkeit sicherzustellen.