Einzelwiderstände in hydraulischen Systemen
Druckverlust durch Rohrreibung
Druckverlust durch Einzelwiderstände
Einflüsse auf Einzelwiderstände
• Geometrie
• Strömungszustand
• Teilstrecke
• Trennung von Volumenströmen
Fazit
Fachbereich
Energie
Gebäude
Umwelt
Labor für Energietechnik
Prof. Dr.-Ing. Bernhard Mundus
Druckverlust durch Rohrreibung
d
v
L
p1 p2
21 ppp
22.02.2010 2© B. Mundus
Druckverlust durch Rohrreibung
dL
p1 p2
21 ppp LRpp VR
22.02.2010 3© B. Mundus
v
Druckverlust durch Rohrreibung + Einzelwiderstand
d
v
L
p1 p2
22.02.2010 4© B. Mundus
dL
p1 p2
Druckverlust durch Rohrreibung + Einzelwiderstand
22.02.2010 5© B. Mundus
v
dL
p1 p2
21 ppp
LRpVR
2
2vZpVE
Druckverlust durch Rohrreibung + Einzelwiderstand
22.02.2010 6© B. Mundus
v
Abhängigkeit eines Einzelwiderstands
Geometrie
ReTeilstrecken-zuordnung
Volumenstrom-aufteilung
22.02.2010 7© B. Mundus
Ursachen der Zeta-Werte - Umlenkungen
v
+
-
+
-
Sekundärströmung
R
d
22.02.2010 8© B. Mundus
Ursachen der Zeta-Werte - Umlenkungen
Ablösezonen
22.02.2010 9© B. Mundus
Ursachen der Zeta-Werte -
Querschnittreduzierungen
Ablösegebiete
v2v1
d1 d2
22.02.2010 10© B. Mundus
Einfluss der Re-Zahl
22.02.2010 11© B. Mundus
00010.dv
Re
Einfluss der Re-Zahl
22.02.2010 12© B. Mundus
Teilstrecken-Definition
Zur Berechnung wird ein Rohrnetz in Teilstrecken
unterteilt.
Definition einer Teilstrecke (Rietschel/Raiß1))
Unter einer Teilstrecke versteht man ein Stück eines Rohr-
netzes mit gleichbleibendem Förderstrom und Rohrdurch-
messer.
Es können in einer Teilstrecke also sowohl Einzelwiderstände
und Richtungsänderungen, aber keine Abzweige vorhanden
sein.
1) Rietschel/Raiß: Heiz- u. Klimatechnik – Zweiter Band: Verfahren und Unterlagen zur
Berechnung. Springer Verlag 1970
22.02.2010 13© B. Mundus
Teilstrecken beginnen i. d. R. mit einem Einzelwiderstand
TS 1
TS 3TS 2
DA
Red
Teilstrecken-Definition
22.02.2010 14© B. Mundus
Ausnahmen: T-Stücke zur Stromvereinigung (Zirkulation)
Armaturenanschluss
TS 1
TS 2
TS 3
VD
VA
Teilstrecken-Definition
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Teilstrecke mit
Geschwindigkeit v
Zuordnung
2
2v
Z
Teilstreckenbezug
22.02.2010 16© B. Mundus
Teilstreckenbezug
22.02.2010 17© B. Mundus
Einfluss der Volumenstromaufteilung
v1
v2
v3
Messung
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Einfluss der Volumenstromaufteilung
v1
v2
v3
Messung
Rechnung
22.02.2010 19© B. Mundus
v1
v2
v3
Einfluss der Volumenstromaufteilung
Messung
22.02.2010 20© B. Mundus
v1
v2
v3
Einfluss der Volumenstromaufteilung
Rechnung
22.02.2010 21© B. Mundus
Messung
Konsequenzen für die Berechnung
TS Länge SV Vs di
- m l/s l/s mm
1 1,31 0,420 0,32 15,0
2 2,80 0,350 0,29 15,0
3 3,61 0,220 0,21 15,0
4a 0,15 0,220 0,21 15,0
4b 3,64 0,150 0,15 11,5
A
B
pV,A-B [mbar] Fehler
Mess. 595 -
ber1099 83%
korr645 8%
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Fazit
Geometrie
ReTeilstrecken-zuordnung
Volumenstrom-aufteilung
Ursachen
der -Werte
sind bekannt
-Werte für
Re>10.000
bestimmen
bauteilspezifische
Festlegungen
erforderlich
konstante
-Werte sind
wenig geeignet
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