Strömungslehre (Flüssigkeiten)

Der Irrglaube

  • Bei doppeltem Druck bekomme ich die doppelte Menge Medium durch die Drehdurchführung

Die Realität

  • Die Durchflussmenge ist DRUCKUNABHÄNGIG
  • Eine Durchflussmenge X benötigt einen spezifischen Raum (Durchmesser x Länge).
  • Je dünner der Durchmesser, um so größer die Länge – um so schneller die Fließgeschwindigkeit. (Kontinuitätsgleichung)
  • Je höher die Fließgeschwindigkeit, um so mehr Arbeit pro Zeiteinheit wird verrichtet.
  • Je größer der Querschnitt, um so kleiner der Reibungskoeffizient (Lambda)
  • Umlenkungen und Richtungsänderungen erhöhen zusätzlich den Druckverlust

Der Beweis

Die Reynoldszahl

RE = Reynoldszahl (dimensionslos)

 V = Strömungsgeschwindigkeit (m/s)

di = Rohrdurchmesser (m)

 ν = Kinematische Viskosität m²/s

 λ = Reibungskoeffizient

 

Praktisches Beispiel

MONO DE mit Medium Wasser
Serie G(mm) A(mm²) Q bei v=3,5m/s Reynolds Lambda
55 9,5 70,85 15 33,25 1,92
155 12,7 126,61 27 44,45 1,44
255 17,5 240,41 51 61,25 1,04
355 25,4 506,45 106 88,9 0,72
525 30,2 715,95 150 105,7 0,61
555 38,1 1139,51 239 133,35 0,48
655 47 1734,07 364 164,5 0,39

 

Flüssigkeitsreibung und Druckverlust

Hydraulische Energie lässt sich durch Rohrleitungen und andere Bauteile wie Ventile und Filter nicht verlustfrei übertragen. An den Rohrwandungen in den Ventilen sowie den Filtern entsteht Reibung. Die Reibung erzeugt Wärme. Dieser Verlust an hydraulischer Energie ist immer ein Druckverlust (die Druckdifferenz zwischen Ein- und Ausgang eines Bauteils)

Übliche Bezeichnung für die Druckdifferenz: ΔP

Die Größe der Reibungsverluste ist vorwiegend abhängig von:

      • Viskosität der Flüssigkeit
      • Länge der Rohrleitungen
      • Querschnitt der Rohrleitungen
      • Rauhigkeit der Rohrinnenwand
      • Anzahl und Form der Rohrbiegungen
      • Strömungsgeschwindigkeit
      • Art und Anzahl von Ventilen und Filtern

Zusammenfassung

      • Die von DEUBLIN empfohlenen Durchflussgeschwindigkeiten erzeugen ausschließlich laminare Strömungen.

Der daraus entstehende Druckverlust liegt zwischen 0,1bar und 0,5bar – unabhängig vom Absolutdruck

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