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Strömungslehre - Reibungsbehaftete Strömungen

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Strömungslehre

Reibungsbehaftete Strömungen

Die bisherigen Überlegungen gingen davon aus, dass die bernoullischen Gleichungen (Höhen-, Druck- und Energiegleichung) konstant sind bzw. die gesamte Strömungsenergie erhalten bleibt. In Wirklichkeit ist dies natürlich nicht der Fall, da in der Realität von reibungsbehafteten Strömungen ausgegangen werden muss. Ein mehr oder weniger großer Anteil der Strömungsenergie wird durch Reibung der Fluidteilchen untereinander und an der Rohrwand sowie durch sonstige Verluste (Wirbelströmungen) in Wärmeenergie umgewandelt. Diese Verluste müssen bei den bernoullischen Gleichungen berücksichtigt werden. Dabei unterscheidet man zwischen Verlusten aufgrund von Einzelhindernissen (Einzelverluste) und Verlusten in Rohrleitungen.

Verluste aufgrund von Einzelhindernissen (Einzelverluste)

Es werden häufig Rohrleitungen betrachtet, welche nicht die einfache Form einer Rohrleitung aufweisen, sondern kompliziertere Formen besitzen. Dazu zählen zum Beispiel Ein- und Auslässe, Rohrkrümmer, Reduzierstücke sowie Verzweigungen. An diesen entstehen turbulente Strömungen, die zu örtlichen Einzelverlusten (auch örtlich konzentrierte Verluste) führen.

Verluste in Rohrleitungen

Die Verluste in Rohrleitungen (streckenabhängige Verluste) treten aufgrund der Rohrreibung auf. Sie hängen von den Abmessungen des Rohres, dem Material des Rohres und dem Fluid, welches durch das Rohr fließt, ab. 

In den folgenden Abschnitten werden die Einzelverluste und die Verluste in Rohrleitungen ausführlich betrachtet.