Dynamische Druckänderung - Druckverlust Hilfe
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Dynamische Druckänderung
Bei Rohrleitungselementen mit unterschiedlichem Querschnitt im Ein-/Austritt
(Rohrerweiterungen, Rohrreduzierungen) entstehen zusätzlich zum Druckverlust
durch Reibung, Verwirbelungen und Strömungsablösungen (mit Zeta-Wert berechnet)
statische Druckänderungen, die durch die Änderung der Bewegungsenergie
verursacht werden. Die Berechnung erfolgt gemäß Bernouilli-Gleichung:
Druckänderung = 1/2 x Dichte x (Geschwindigkeit2² - Geschwindigkeit1²). Bei
beschleunigten Strömungen (Rohrverengungen) ist diese Druckänderung negativ, bei
verzögerten Strömungen (Rohrerweiterungen) positiv.
Mit Hilfe des Elementes "Dyn. Druckänderung" lassen sich diese
Druckänderungen berechnen. Normalerweise wird man zur Berechnung die Abmessungen
von Anfang und Ende der gesamten Rohrleitung angeben.
Achtung: Innerhalb des Programmes sind die berechneten Daten als
Druckverluste angegeben, d.h. negative Werte bedeuten Druckerhöhung, positive
Werte bedeuten Druckverringerung.
In älteren Programmversionen (< Version 6.25) wurden diese Druckänderungen
zusammen mit den Rohrerweiterungen bzw. -reduzierungen berechnet.
Zusammenhang: Statischer Druck, dynamischer Druck und Gesamtdruck
mit Berechnungsbeispiel
mit Berechnungsbeispiel
(Druckverluste durch Reibung, Verwirbelung und durch geodätische
Höhenunterschiede sind in diesem Beispiel nicht berücksichtigt.)
In Strömungen gibt es zwei Arten von Drücken:
- statischer Druck p_stat
- dynamischer Druck p_dyn, auch als Staudruck bezeichnet
Der statische Druck ergibt sich aus der Lageenergie des unter Druck stehenden
Mediums, Messung mit einem rechtwinklig zur Strömungsrichtung angebrachten
Manometer.
Der dynamische Druck ergibt sich aus der Bewegungsenergie des strömenden
Mediums, Messung mit dem sog. Prandtlschen Staurohr.
Die Summe aus dem statischen und dem dynamischen Druck bezeichnet man als
Gesamt-Druck p_total, Messung mit einem in Strömungsrichtung angebrachten
Manometer (Pitot-Rohr).
Gemäß der Gleichung von Bernoulli ist in einer stationären Strömung
(reibungslos, inkompressibel und schwerelos) die Summe aus statischem und
dynamischem Druck konstant:
p_total1 = p_total2 = konstant
p_stat1 + p_dyn1 = p_stat2 + p_dyn2 = konstant
Die kinetische Energie des strömenden Mediums bezeichnet man als dynamischen
Druck oder Staudruck, es gilt die folgende Gleichung:
p_dyn = Dichte/2 x Geschwindigkeit²
Berechnungsbeispiel:
