In Düsen werden Fluide beschleunigt, während der Druck abnimmt. Bei der Verwendung von kompressiblen Fluiden (z.B. Luft) können damit sehr hohe Geschwindigkeiten, oft im supersonischen Bereich, erreicht werden. Düsen werden in Dampfturbinen, in Einspritzvorrichtungen, bei Überschallflugzeugen und Raketen genutzt. Für die Dimensionierung von Düsen werden die auftretenden Aufprall- oder Schubkräfte (Aktions- bzw. Reaktionskraft) des Fluides herangezogen.
HM 260 bietet zwei Versuchsanordnungen für Düsen, bei denen entweder die auftretende Aktionskraft oder die Reaktionskraft des Fluides betrachtet wird. Kenngrößen wie Strömungsgeschwindigkeit und Düsenwirkungsgrad werden bestimmt. Zusätzlich wird der “Choking-Effekt” demonstriert, bei dem mit Erreichen des kritischen Druckverhältnisses der Massenstrom nicht mehr zunimmt. Als kompressibles Fluid wird Luft verwendet.
In der ersten Versuchsanordnung zur Bestimmung der Reaktionskraft wird in die Kraftmesseinrichtung eine Düse eingesetzt. Die Kraftmesseinrichtung besteht aus einem Biegebalken, dessen Verformung elektronisch gemessen wird. Der Luftdruck vor und nach der Düse kann eingestellt werden. Die Düse wird von Druckluft durchströmt und die auftretende Reaktionskraft (Schubkraft) des Fluides wird gemessen.
In der zweiten Versuchsanordnung wird die Prallplatte in die Kraftmesseinrichtung eingesetzt und die Düse über der Prallplatte positioniert. Die Position der Düse ist verstellbar, so dass der Abstand zwischen Düse und Prallplatte einstellbar ist. Die Strömung am Düsenaustritt trifft gegen die Prallplatte und die Aktionskraft (Aufprallkraft) des Fluides wird über die Verformung des Biegebalkens erfasst.
Neben der Kraft werden Drücke und Massenstrom erfasst. Zur exakten Bestimmung des Massenstroms werden zusätzlich die Temperaturen gemessen. Vier konvergent-divergente und eine konvergente Düse sowie eine Prallplatte stehen für Versuche zur Verfügung.
