Inhaltsverzeichnis
In diesem Abschnitt werden zunächst die Einzelverluste eingeführt, welche an Ein- und Auslässen, Rohrkrümmern, Ventilen, Reduzierstücken oder Verzweigungen auftreten. An diesen entstehen durch Strömungsablösungen turbulente Verwirbelungen, welche Strömungsenergie verbrauchen. Dies ist der Fall bei Querschnittsänderungen, Strömungsumlenkungen, Strömungsverzweigungen und in Armaturen. Generell werden diese Verluste über empirische Zusammenhänge bestimmt. Bei den Einzelverlusten ist der Verlustbeiwert
Merke
Eine Strömung fließt von
Einzelverlust für die verschiedenen bernoullischen Gleichungen
Wie bereits oben erwähnt wird der Verlustbeiwert
Für die bernoullischen Gleichungen sieht der Einzelverlust, welcher berücksichtigt werden muss, dann folgendermaßen aus:
Methode
(1)
(2)
(3)
Die Einzelverluste in die verschiedenen bernoullischen Gleichungen eingesetzt, wobei die Strömung von
(1)
(2)
(3)
Häufig werden die Einzelverluste auch über den Druckverlust
Die Druckgleichung erhält dann natürlich nur den Zusatz
Insgesamt ergibt sich dann:
(1)
(2)
(3)
mit
Einige Verlustbeiwerte
Der Verlustbeiwert
Weiterhin werden Rohrkrümmer (Kreisrohr) betrachtet, welche unterschiedliche Winkel aufweisen können und damit auch verschiedene Verlustbeiwerte besitzen:
Die obige Tabelle wird wie folgt gelesen:
Ist der Krümmungsradius
Beispiel 1: Einzelverluste
Beispiel
Gegeben sei das obige horizontale Rohr (Draufsicht von oben), welches um 22,5° gekrümmt ist. Die auftretenden Reibungs- und Verengungsverluste werden mit dem Verlustbeiwert
Es sind die folgenden Werte gegeben:
Um den Druck
Da es sich um ein horizontales Rohr handelt, ist
Einsetzen der Werte ergibt:
Es existieren innerhalb der Gleichung nun zwei Unbekannte:
Einsetzen in die obige Gleichung und auflösen nach
Beispiel 2: Einzelverluste
Beispiel
Gegeben sei das obige Rohr mit konstantem Querschnitt und einem Durchmesser von
Bestimmung der Geschwindigkeit
Um die Geschwindigkeit zu bestimmen, kann die Kontinuitätsgleichung herangezogen werden:
Es gilt
Bestimmung des Drucks
Um den Druck
Es gilt:
Einsetzen der Werte und auflösen nach
Merke
Die Einzelverluste
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