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Rohrhydraulik Ziel: l Sie verstehen die Grundlagen der Rohrhydraulik l Sie können Energieverluste berechnen l Sie können die Betriebszustände von Pumpanlagen.

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Präsentation zum Thema: "Rohrhydraulik Ziel: l Sie verstehen die Grundlagen der Rohrhydraulik l Sie können Energieverluste berechnen l Sie können die Betriebszustände von Pumpanlagen."—  Präsentation transkript:

1 Rohrhydraulik Ziel: l Sie verstehen die Grundlagen der Rohrhydraulik l Sie können Energieverluste berechnen l Sie können die Betriebszustände von Pumpanlagen beurteilen

2 Rohrhydraulik l Energielinie: Bernoulli Energieverluste: Darcy - Weisbach Colebrook - Moody Diagramm Strickler Rohrkonstante / Leitungskonstante l Netzvereinfachungen: Äquivalente Leitungen für Leitungen in Serie und parallel

3 v 1 2 /2g p 1 / g z1z1 Energielinie v 2 2 /2g z e p 2 / g z2z2 Ort z 12 Drucklinie Q z p g v g z p g v g z e

4 Darcy - Weisbach (turbulente Strömung): z L D vv g L D v g e 22 2 L= Länge D= Durchmesser = Rohrreibungskoeffizient = f(N Re, relative Rauhigkeit k/D) = kinemat. Viskosität = 1.3 × m 2 s -1 bei 10°C N vD Re

5 Colebrook / Re / log.. N k D = Rohrreibungskoeffizient [-] N Re = Reynoldszahl [-] k= äquivalente Sandrauhigkeit [L] D= Kreisdurchmesser [L]

6 Moody Diagramm Rohrreibungskoeffizient Reynoldszahl N Re Relative Rauhigkeit k / D

7 Betriebsrauhigkeit: Normale, durchschnittliche Verhältnisse Bereich: k B = mm l Bogen l Verkrustungen l Rohrungenauigkeiten l Rohrmaterial l Armaturen l Hausanschlüsse

8 Darcy - Weisbach

9 Manning - Strickler

10 Für ein bestimmtes Rohr gilt: z gD e 8 25 LQQ Für eine bestimmte Leitung gilt:

11 QQ z e1 z e2 z e,tot z e Q z e,tot = z e1 + z e2 z e1 z e2 Leitungen in Serie toti i ¶·

12 Parallele Leitungen Q = Q 1 + Q 2 Q1Q1 Q2Q2 z e,tot z e2 z e1 z e tot i i 1 2

13 Netzvereinfachung AB Ohne Bezug in den Punkten 2 - 5

14 Pumpenanlagen l Energiebedarf des Systems: Systemkennlinie l Energieangebot der Pumpenanlage: Pumpenkennlinie l Betriebspunkt Energiebedarf = Energieeintrag l Anpassung der Pumpenkennlinie an die Systemkennlinie: - Serien- und Parallelschaltung von Pumpen - Drehzahl gesteuerte Pumpen

15 SaugleitungDruckleitung z es z ed H geod HPHP z zszs zdzd

16 H A Q A H geod = z 2 -z 1 HQ dynAA 2 Systemkennlinie pp g 21 geodätischer Anteil Hydrostatischer Anteil dynamischer Anteil

17 NPSH in m Q P in m 3 s H P in m Q P in m 3 s -1 Förderleistung bei n = 1800 min -1 Net Positive Suction Head

18 Q P in m 3 s -1 P - Wirkungsgrad Q P in m 3 s -1 P kW Leistungsbedarf der Pumpe

19 Systemkennlinie Pumpenkennlinie H A, H P Q A, Q P Betriebspunkt: Q A = Q P, H A = H P

20 H P in m Q P in m 3 s -1 Förderleistung bei n = 1800 min -1 Pumpenkennlinie real ideal Energie- verlust ?

21 Förderleistung Q P Förderhöhe H P = Energieeintrag Systemkennlinie: Energiebedarf Pumpen kennlinie 2 Pumpen parallel 2 Pumpen in Serie Betriebspunkte

22 Ähnlichkeitsgesetze für Pumpen n = Umdrehungsgeschwindigkeit [T -1 ] Q Q n n H H n n P P n n Förderhöhe H Förderleistung Q Leistungsaufnahme P

23 Förderhöhe H P in m Förderleistung Q P in m 3 s Drehzahl n in min -1 ¶ · Muscheldiagramm H P,2 : /1800) 2 = 22m Q P,2 : /1800 = 0.008

24 Förderhöhe H P in m Förderleistung Q P in m 3 s Drehzahl n in min -1 p g zQ 2 reale ideale Pumpenkennlinie


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