Civil Engineering Reference
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Einlauflänge
. Die in der Literatur enthaltenen Werte für die Einlauflängen weichen stark
voneinander ab [23]. Anhaltswerte sind:
1
l
(
)
1,6
1,6
1,6
E
laminare Rohrströmung [39]
≈
0,619
+
0,0567
Re
d
1
l
(
)
1,6
1,6
1,6
E
laminare Kanalströmung [39]
≈
0,631
+
0,0442
Re
d
l
d
4,88
E
turbulente Strömung
≈
Durch die Einlaufeffekte treten zusätzliche Druckänderungen auf, die besonders bei kurzen
Rohrleitungen (kleine
ld
-Werte) zu berücksichtigen sind (s. Tabelle Anhang A2). Außerdem
ändern sich durch die Umbildung des Geschwindigkeitsprofils die kinetische Energie
A
3
∫
E
=
cA
d
(2.13)
kin
2
0
und der Impulsstrom
A
∫
2
I
=
cA
d
(2.14)
0
Wie sich das bei unterschiedlichen Strömungsprofilen auswirkt, zeigt Tabelle 2.6.
Tabelle 2.6■
Werte für den Impulsstrom und die kinetische Energie bei Rohrströmungen
I
Profil
E
K
=
kin
K
=
i
e
2
π
d
2
π
d
2
3
c
c
4
8
Pfropfen
1
1
Parabel (laminare Strömung, Gl. (2.4))
4/3
2
Potenzfunktion der turbulenten Strömung,
Gl. (2.6)
( )(
)
2
(
) ( )
3
3
n
+
n
nn
12
+
1
21
n
+
n
+
1
(
)
(
)(
)
2
4
4
+
2
4
nn
+
32
n
+
3
Potenz-Ansatz nicht-Newtonsches Medium,
(Tabelle 2.5), laminar, (
n
= 1: Parabel)
31
21
n
n
+
+
(
)
2
33
n
+
1
(
)(
)
2
n
+
15
n
+
3
Nichtisotherme Strömungen
wirken sich zunächst über die Temperaturabhängigkeit der
Stoffwerte auf die Reynolds-Zahl und somit auf die Größe der Rohrreibungsbeiwerte aus. Es
ist deshalb notwendig, die sich ergebende maximale und minimale Reynolds-Zahl und deren
Einfluss auf die Rohrreibungsbeiwerte zu bestimmen. Radiale Temperaturprofile führen
außerdem zusätzlich zu einer Veränderung des Geschwindigkeitsprofils. Dessen Anstieg
wird in Wandnähe bei kalter Wand flacher und bei warmer Wand steiler, was in Analogie
zu den Modellen für den Wärmeübergangskoeffizienten (s. Kap. 2.8.3) unter Einbeziehung
des Viskositätswertes an der Wand
w
mit folgendem Ansatz berücksichtigt werden kann:
