Kommunizierende Glaszylinder
Zwei zylinderförmige Glaszylinder (Durchmesser 50 mm und 100 mm) sind über einen in der Nähe der Gefässboden verlaufenden Schlauch miteinander verbunden. Dieses System ist zu modellieren, zu simulieren und über eine geeignete Messungen zu validieren.
Modellbildung
Der zentrale Teil des Modells bildet die Bilanz bezüglich der beiden Zylinder. Diese Bilanz erscheint im Systemdiagramm als Topf-Rohr-Topf-Struktur. Das jeweilige Anfangsvolumen wird über die Anfangshöhe und den Querschnitt parametrisiert.
Nun gilt es, die ganze Wirkkette (feed back loop) zu modellieren. Zuerst wird in beiden Gefässen aus dem aktuellen Volumen die Höhe und danach der Druck am Boden berechnet. Die daraus zu bildende Druckdifferenz treibt den Volumenstrom aus dem einen Gefäss ins andere. Mangels weiterer Kenntnisse modellieren wir eine Laminarströmung und führen dazu einen Widerstand RV ein. Der Volumenstrom ist dann gleich Druckdifferenz dividiert durch diesen Widerstand, dessen Wert wir grob abschätzen.