Vorlesung 3 Flashcards
Woraus setzt sich die Verlusthöhe hv zusammen?
• Reibungsverlusten in den Rohrstrecken
• lokale Verluste an Krümmern, Einläufen, Ausläufen, Querschnittserweiterungen und Querschnittsverengungen
Was drückt v* (Schubspannungsgeschwindigkeit) aus?
Anteil der mittleren Geschwindigkeit, der für die Überwindung der Reibung aufzubringen ist
Wie entstehen Reibungsverluste bei laminaren Strömungen?
Nach dem Gesetz von Hagen-Poiseuille
Wie entstehen Reibungsverluste bei turbulenten Strömungen?
Durch Verwirbelungen, die auf einer scheinbaren Viskosität beruhen, d.h. die Hauptströmung wird von Querströmungen überlagert
Welche Bereiche gibt es beim Widerstandsbeiwert für turbulente Strömungen?
• Hydraulisch glatter Bereich: λ = λ(Re)
• Übergangsbereich: λ = λ(Re, k/D)
• Hydraulisch rauer Bereich: λ = λ(k/D)
In welchem Gültigkeitsbereich liegt der hydraulisch glatter Bereich und was beschreibt dieser?
• Gültigkietsbereich: (Re • k/D < 65)
• Bei kleiner Geschwindigkeit ist die Dicke der laminaren Unterschiede δUL»_space; k, d.h. alle Rauheitselemente sind von der laminaren Unterschicht eingehüllt und die Wandrauheit wird nicht aktiviert
In welchem Bereich liegt der Übergangsbereich und was beschreibt dieser?
• Gültigkeitsbereich: (65 <= Re • k/D)
• einzelne Rauheitsspitzen treten aus der laminaren Unterschicht heraus und beeinflussen das Widerstandsverhalten, d.h es gilt: δUL ≈ k.
In welchem Gültigkeitsbereich liegt der hydraulisch raue Bereich und was beschreibt dieser?
• Gültigkeitsbereich: (Re • k/D > 1300)
• bei weiterer Zunahme der Strömungsgeschwindigkeiten ist die laminare Unterschicht im Verhältnis zu den Wandrauheiten k klein, d.h. das Widerstandsverhalten wird praktisch nur von k bestimmt.
Wo und warum entstehen lokale Verluste?
Lokale Verluste entstehen an allen Unstetigkeiten in der Rohrleitung durch Strömungsablösung und dadurch verursachte lokale Wirbel
Unstetigkeiten sind z.B.:
• Einlaufverluste
• Auslaufverluste
• Querschnittserweiterungen und -verengungen
• Verzweigungen
• Umlenkverluste
• Regelorgange (Schieber, Schütz, Ventile, Klappen, Hähne)
• Pumpen und Turbinen
• Rechenverluste
Wo können lokale Verluste vernachlässigt werden?
Bei langen Rohrleitungen können die lokale Verluste häufig vernachlässigt werden. Bei kurzen Rohrleitungen kann allerdings der Einfluss der lokalen Verluste die Reibungsverluste überwiegen.
