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Strömungslehre - Rohrleitungen mit Pumpen

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Strömungslehre

Rohrleitungen mit Pumpen

In den vorherigen Abschnitten ist immer davon ausgegangen worden, dass das Fluid selbstständig vom Anfangspunkt zum Endpunkt fließt. Dies ist möglich, indem eine Druckdifferenz zwischen Anfangspunkt und Endpunkt der Leitung herrscht. Von einem höheren Niveau (Höhe) zu einem niedrigeren Niveau fließt das Fluid selbstständig. Zur Überwindung von Widerständen und Höhen muss eine ausreichende Höhendifferenz vorhanden sein. Das heisst also, wenn das Fluid auf einen Berg transportiert werden soll, so muss es vorher eine große Höhe herabfallen, damit die Geschwindigkeit ausreicht, um auf diesen Berg zu gelangen. Um diesem Problem zu entgehen, kann man auch Pumpen verwenden, die das Fluid ansaugen oder hochPumpen.

Wasserpumpe mit Elektromotor
Wasserpumpe mit Elektromotor

In den zwei folgenden Abschnitten sollen Rohrleitungen betrachtet werden, die zum Transport des Fluids Pumpen verwenden. Es werden reibungsfreie und reibungsbehaftete Strömungen behandelt. Hierfür werden die drei Bernoullischen Gleichungen aufgestellt, um die Arbeitszufuhr innerhalb der Pumpe $W_P$, die Förderhöhe der Pumpe $H_P$ und die Druckerhöhung innerhalb der Pumpe $D_P$ zu bestimmen.