Moody-Diagramm

In diesem Abschnitt wird das Moody-Diagramm eingeführt, um zu zeigen wie man die Rohrreibungszahl aus diesem Diagramm ablesen kann. Im vorherigen Abschnitt wurde die Rohrreibungszahl eingeführt. Diese wird benötigt, wenn ein Fluid durch ein Rohr strömt. Innerhalb dieser Rohrreibungszahl werden die Eigenschaften des Fluids (kinematische Zähigkeit) und die Rohrbeschaffenheit (äquivalente Sandrauigkeit) berücksichtigt. Zur besseren Übersicht hier noch einmal die gesamte Formel für streckenabhängige Verluste anhand der Bernoullischen Höhengleichung:

Berücksichtigt werden diese Verluste auf der rechten Seite (Strömungsende) der Bernoullischen Gleichung. Für eine Strömung innerhalb eines Rohres, welche von 1 nach 2 fließt, gilt dann:

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Hier sind die Einzelverluste nicht mit berücksichtigt, welche aufgrund von Rohrkrümmern, Abzweigungen etc. zusätzlich zu den streckenabhängigen Verlusten anfallen. Mit zusätzlicher Berücksichtigung der Einzelverluste sieht die Gleichung dann wie folgt aus:

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Moody-Diagramm

Um nun die Rohreibungszahl zu bestimmen, muss zunächst die Reynolds-Zahl bestimmt werden:

Die Bestimmung der Reynolds-Zahl erfolgt aus den gegebenen Werten der Aufgabenstellungen. Hat man die Reynolds-Zahl berechnet, so muss zusätzlich dazu noch der folgende Term bestimmt werden:

Auch diesen Term bestimmt man aus den gegebenen Werten der Aufgabenstellung (Beispiele folgen in den weiteren Abschnitten). 

Diese beiden resultierenden Werte können dann herangezogen werden, um aus dem Moody-Diagramm die Rohrreibungszahl abzulesen. Die Reynolds-Zahl befindet sich auf der -Achse, die Rauigkeit auf der rechten -Achse und die Rohrreibungszahl auf der linken -Achse.

Hydraulisch glatter Bereich

In den folgenden Abschnitten sollen nun die streckenabhängigen Verluste anhand von Rohren mit kreisförmigen und nicht-kreisförmigen Querschnitten bestimmt werden. Hierbei wird das Moody-Diagramm genutzt, um die Rohrreibungszahl zu bestimmen.