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Moin,

wir stehen hier gerade etwas auf dem Schlauch bzw. Rohr.   

Wie hoch ist der maximale Volumenstrom für Wasser, den ich in einem Rohr von z.B. 10mm Innendurchmesser erreichen kann? Sagen wir mal bei 400bar.

Gibt es da eine technische Grenze für die Strömungsgeschwindigkeit? Laut unseren Versuchsdaten habe ich in einem DBV eine berechnete Strömungsgeschwingkeit von 157m/s. Theoretisch wäre die Geschwindigkeit ohne Verluste sogar noch etwa doppelt so hoch. Ist die Schallgeschwingkeit die Grenze? Igendwann kommt doch nur noch Wassernebel raus, oder?

Danke!

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Das Reh springt hoch, das Reh springt weit. Warum auch nicht - es hat ja Zeit.

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@ DanMer,
Habt ihr einen Praxisbezug oder wollt ihr nur theoretische Werte erforschen?
? wie sieht das Rohr aus? Länge, Rohrrauhigkeit, Einbauten,  Platzdruck usw.
? Wassertemperatur
Schallgeschwindigkeit ist, soweit ich mich noch zurückerinnern kann (das war vor vierzig Jahren) das Maß für die Fortpflanzung von Druckwellen in Rohrsystemen.
Für die maximal ereichbaren Strömungsgeschwindigkeiten konnte ich auf die schnelle keinen Literaturhinweis finden. Vielleicht kann man bei den Wasserstrahlschneidern einige brauchbare Informationen bekommen.

Literaturempfehlung:
Strömung durch Rohre und Ventile
Heinz Zoebl/Julius Kruschnik
Springer-Verlag Wien / New York

Gruß Gerhard

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die Zeit ist der natürliche Feind des Planers

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Hallo, zieht euch zuerst mal den rein:

http://de.wikipedia.org/wiki/Gesetz_von_Hagen-Poiseuille

Dynamik der Flüssigkeiten und Gase: 2. Semester 4. Stunde. 

Damit das Wasser durch das Rohr geht, ist ein Druckunterschied nötig. Wo sind die 400 bar gemessen ?

Dann gibt es laminare und turbulente Strömung.

Die Temperatur ist bei Wasser nicht so wichtig, wenn keine Phasenumwandlung stattfindet. 

Wenn Wasser durch ein rundes Rkohr fließt, ist die Geschwindigkeit außen Null ( bei laminarer Strömung) und innen am höchsten.

Üblich ist die Angabe des Volumenstroms.

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Klaus

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Die Schallgeschwindigkeit ist bei Kavitation maßgebend.

http://de.wikipedia.org/wiki/Kavitation

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Klaus

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Guten Morgen,

den Tipp mit dem Wasserstrahlschneiden wurde ich mal aufgreifen. Da fließt sicherlich auch einiges bei hohem Druck.

Reibungsverluste usw. sind erstmal nebensächlich. Es geht mir um das Prinzip.

Mein Kollege hat gerade nachgeschaut: Strömungsgeschwindigkeit 900m/s bei 6000bar. Von daher scheint zumindest die Geschwindigkeit möglich zu sein.

Hagen-Poiseuille gilt nur für laminare Strömungen. Diesen Bereich haben wir leider schon vor Jahren verlassen.... Demnach müßte ich meinen Rohrdurchmesser um das 15-fache vergrößern. Das wäre toll für die Strömung, aber das Teil ließe sich nicht mehr in die Maschine einbauen.

Nach dem Kontinuitätsgesetz ist Q=v*A. Mit v= unendlich sollte ich einen beliebig hohen Volumenstrom erhalten können. Das funktioniert jedoch in der Praxis vermutlich nicht. Daher meine Frage, wann ist mit der Strömungsgeschwindigkeit in einem glatten Rohr bei Wasser Schluss?

Die Reynoldszahlen gehen auf meinem Diagramm bis 10 Millionen; bei idealen Flüssigkeiten ist die Reynoldszahl unendlich. Ich liege so bei 2 Millionen. Das scheint wohl auch gut möglich zu sein.

In der Literatur ist wirklich nichts zu finden. Ich schaue mal, ob ich das Buch "Strömung durch Rohre und Ventile" bekomme. Das ist wohl nicht so einfach. Wenn dann auch die Info hoffentlich wirklich darinsteht.

Nochmal Danke!

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Zitat:

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Original erstellt von DanMer:
Guten Morgen,

den Tipp mit dem Wasserstrahlschneiden wurde ich mal aufgreifen. Da fließt sicherlich auch einiges bei hohem Druck.

In der Literatur ist wirklich nichts zu finden. Ich schaue mal, ob ich das Buch "Strömung durch Rohre und Ventile" bekomme. Das ist wohl nicht so einfach. Wenn dann auch die Info hoffentlich wirklich darinsteht.

Nochmal Danke!

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@ DanMer

heute um 19:30 Uhr in Pro 7 bei Galileo gesehen:

Wasserstrahlschneiden von Granitplatten mit 4000 bar und 2,5 facher Schallgeschwindigkeit.

In dem genannten Buch habe ich eine explizite Aussage beim Querlesen nicht gefunden!

Gruß Gerhard

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und wenn es in Galileo kommt, dann muss es auch stimmen?!

Die max. Durchfluss wird erreicht, wenn am engsten Querschnitt die Schallgeschwindigkeit des Fördermediums erreicht wird und sich nicht schon aus dem Druckverlust im Rohr (und den Armaturen) eine Begrenzung einstellt.

Bei Galileo hat man das vielleicht auf die Schallgeschwindigkeit von Luft bezogen. Mit sowas nehmen es die ja nie so genau.

Gruss Thomas

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Ich denke auch, dass eher Luft gemeint war. Die Schallgeschwindigkeit von Wasser (bzw. die Geschwindgkeit der Druckwellen im Wasser) liegt bei 1484m/s. Den Wert hat man etwa bei 11000bar erreicht.

Bei uns heißt es immer: max. 8 - 10 m/s. Als ich bei meinen Überprüfungen dann diesen Wert um das 20-fache überstiegen habe, bin ich neugierig geworden. Selbst die "alten Hasen" haben nur mit den Schultern gezuckt.

Also scheint die Gleichung nach Bernoulli doch zu stimmen.... 

Ich habe gestern versucht, den Strömungswiderstand zu berechnen. Es ist schon echt enorm, was da an Druck und Geschwindgkeit verloren geht. Das deckt sich auch ungefähr mit unseren Versuchsergebnissen.

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