Frank Kameier - Strömungstechnik I und Messdatenerfassung http://ifs.mv.fh- duesseldorf.de Folie VL7/ Nr.1 WS13/14 Frank Kameier Wiederholung zur 6. Vorlesung Strömungstechnik I und Messdatenverarbeitung Rechnen mit Bernoulli unter Berücksichtigung von Druckverlusten – 1-D Strömung entlang einer Stromlinie laminar / turbulent Reynoldscher Farbfadenversuch
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Frank Kameier - Strömungstechnik I und Messdatenerfassung Folie VL7/ Nr.1 WS13/14 Frank Kameier Wiederholung zur 6. Vorlesung.
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Frank Kameier - Strömungstechnik I und Messdatenerfassung http://ifs.mv.fh-duesseldorf.de Folie VL7/ Nr.1 WS13/14
Frank Kameier
Wiederholung zur 6. Vorlesung
Strömungstechnik I und Messdatenverarbeitung
Rechnen mit Bernoulli unter Berücksichtigung von Druckverlusten – 1-D Strömung entlang einer Stromlinie
laminar / turbulent Reynoldscher Farbfadenversuch
Frank Kameier - Strömungstechnik I und Messdatenerfassung http://ifs.mv.fh-duesseldorf.de Folie VL7/ Nr.2 WS13/14
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Reibung
Colebrook-White Formel als Näherung für turbulente Rohrströmungen
Dc64
Dc64
Re64
laminare Rohrströmung (Hagen-Poiseuille-Strömung)
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Quelle: Schade/Kunz 2007
Moody-Diagramm zur Bestimmung des Rohrreibungskoeffizienten
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Frank Kameier
7. Vorlesung
Strömungstechnik I und Messdatenverarbeitung
Rechnen mit Bernoulli unter Berücksichtigung von Druckverlusten – 1-D Strömung entlang einer Stromlinie
Beispiel aus Schade/Kunz
Beispiel Praktikum 3
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Bernoulli Gleichung unter Berücksichtigung von Verlusten
V22
221
1
21 pp
zg2
cppzg
2
c
2
c
2
c
D
Lp 22V
Pumpe/Verdichter
(aus Kennlinie)
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Bernoulli Gleichung unter Berücksichtigung von Verlusten
Lösungsstrategie:
- Stromfaden von 1 nach 3
- p1=p3, c1 aus Konti
- Druckverlust durch Einbau bei 2
- Druckverlust durch Reibung von 2 nach 3 bei konstanter Geschwindigkeit im Rohr (Konti-Gl. )
3322 AcAc
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gesuchte Größen l und ???z
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Quelle: Schade/Kunz 2007
Moody-Diagramm zur Bestimmung des Rohrreibungskoeffizienten
Startwert der Iteration: Mitte des Diagramms =0,03.
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Druckverlustzahlen von Rohrleitungsteilen,
aus Schade/Kunz (2013)
Geschwindigkeit c hinter der Einbaustelle!
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Druckverlustzahlen von Rohrleitungsteilen,
aus Schade/Kunz (2013)
hier: 0,36(Geschwindigkeit jeweils hinter der Einbaustelle)
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Druckverlustzahlen von Rohrleitungsteilen,
aus Schade/Kunz (2013)
hier: 0,36(Geschwindigkeit jeweils hinter der Einbaustelle)
D1=0,5 mD2=0,315 m
A2/A10,4
daher
=0,6
d.h.
=0,6*(0,4-1)^20,36
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d71,3Re
51,2log2
1
Formel nach Colebrook-White statt des Moody-Diagramms
Re=c*D/nueSomit steht c auf beiden Seiten der Gleichung => Iteration (Schätzung) ist notwendig!
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Iteration unter Excel
Bedienungshinweise:
- Die Problematik einer Funktion mit einer Variablen links und rechts vom Gleichheitszeichen (c=f(c, D,h,etc.)) wird unter Excel Zirkelbezug genannt.
- Unter Datei/Optionen/Formeln muss „Iterative Berechnung“ aktiviert sein.
- Häufig ist es sinnvoll, beim Eintragen von Werten oder ändern von Formeln die Berechnung auf „Manuell“ zu stellen, um erst mit F9 eine neue Berechnung auszulösen.
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Aufgabe Schade/Kunz: Strömungslehre, LE 5.4, Aufgabe 1:
Berechnung von lambda nach der Colebrook-White Formel (Horlacher/Lüdecke: Strömungsberechnung für Rohrsysteme, 1992)
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Bernoulli Gleichung unter Berücksichtigung von Verlusten
Lösungsstrategie:
- Stromfaden von 1 nach 3
- c1 und c2 aus Konti
omVolumenstrqVAcAc v3322
0
1
2
3
Ventilator
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Iteration unter Excel
Bedienungshinweise:
- Die Problematik einer Funktion mit einer Variablen links und rechts vom Gleichheitszeichen (c=f(c, D,h,etc.)) wird unter Excel Zirkelbezug genannt.
- Unter Datei/Optionen/Formeln muss „Iterative Berechnung“ aktiviert sein.
- Häufig ist es sinnvoll, beim Eintragen von Werten oder ändern von Formeln die Berechnung auf „Manuell“ zu stellen, um erst mit F9 eine neue Berechnung auszulösen.
Frank Kameier - Strömungstechnik I und Messdatenerfassung http://ifs.mv.fh-duesseldorf.de Folie VL7/ Nr.22 WS13/14
Druckverlustzahlen von Rohrleitungsteilen,
aus Schade/Kunz (2013)
hier:
Einströmung scharfkantig =0,5
unstetige Querschnittsänderung 0,34
Krümmer =0,2(Geschwindigkeit jeweils hinter der Einbaustelle)
sowie Rohrreibung 1
2
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Druckverlustzahlen von Rohrleitungsteilen,
aus Schade/Kunz (2007)
hier: =0,20(Geschwindigkeit jeweils hinter der Einbaustelle)
3
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Quelle: Schade/Kunz 2007
Moody-Diagramm zur Bestimmung des Rohrreibungskoeffizienten
Startwert der Iteration: Mitte des Diagramms =0,03.
Frank Kameier - Strömungstechnik I und Messdatenerfassung http://ifs.mv.fh-duesseldorf.de Folie VL7/ Nr.25 WS13/14
d71,3Re
51,2log2
1
Formel nach Colebrook-White statt des Moody-Diagramms
Somit steht lambda auf beiden Seiten der Gleichung => Iteration (Schätzung) ist notwendig!
Frank Kameier - Strömungstechnik I und Messdatenerfassung http://ifs.mv.fh-duesseldorf.de Folie VL7/ Nr.26 WS13/14
Iteration unter Excel
Bedienungshinweise:
- Die Problematik einer Funktion mit einer Variablen links und rechts vom Gleichheitszeichen (c=f(c, D,h,etc.)) wird unter Excel Zirkelbezug genannt.
- Unter Datei/Optionen/Formeln muss „Iterative Berechnung“ aktiviert sein.
- Häufig ist es sinnvoll, beim Eintragen von Werten oder ändern von Formeln die Berechnung auf „Manuell“ zu stellen, um erst mit F9 eine neue Berechnung auszulösen.
Frank Kameier - Strömungstechnik I und Messdatenerfassung http://ifs.mv.fh-duesseldorf.de Folie VL7/ Nr.27 WS13/14
Raumlänge 20 Praktikum Strömungstechnik I - WS2013/14 Absaugung aus einem Raum Frank Kameier 08.10.2013Raumbreite 15Raumhöhe 5rho 1.2 kg/m^3Volumen 1500 m^3Wechselrate 3q_v 4500 m^3/h 3 x Stunde Luftaustausch