Energiegleichung für reibungsbehaftete Strömungen
- Energiebilanz mit Reibung:
- betrachten stationäre Strömung im Gravitationsfeld
- Vergleich der spezifischen Energien an Punkten P1
und P2 einer Stromröhre
- g z1 + 1/2 w12 + p1
/ ρ = g z2
+ 1/2 w22 + p2 / ρ
+ eDissipation
- vorgegebener
Volumenstrom = A w →
- w ändert sich nicht
- Reibungsverlust äußert sich als Druckverlust
- eDissipation = ΔpV/ρ
- Reibungsverlusthöhe hV:
- Definition
- Division der Energiebilanz durch g →
Größen der Dimension Länge
- im Bild
- hV = zusätzlich benötigte Höhe für gleichen
Druck wie ohne Reibung
- hV = Verringerung der Förderhöhe einer Pumpe
durch Reibung
- Widerstandszahl ζ:
- häufig Dissipationsenergie proportional zur kinetischen
Energie
- Proportionalitätskonstante ζ
- Druckverlust
- Widerstandszahl für viele Rohrleitungselemente tabelliert
- oft nur leichte Abhängigkeit von Reynoldszahl und Wandrauheit
- Dissipation eines Rohrsystems = Summe der Dissipationen
der Elemente (Reihenschaltung)