Civil Engineering Reference
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Für
kompressible Fluide
(Näheres dazu s. Kap. 2.3) gilt bei der Annahme, dass die Lage-
energie durch den geringen Höhenunterschied von Zu- und Ablauf des Ventils (
H
1
≈
H
2
)
vernachlässigbar klein ist:
2
2
c
c
1
2
+
cT
=
+
cT
(2.38)
p
,1
1
p
,2
2
2
2
Nach umfangreichen Zwischenrechnungen und Vereinfachungen (s. [109]) ergibt sich für
unterkritische Verhältnisse der theoretische Auslaufmassenstrom
+
2
1
p
p
p
2
2
1
m Ap
=
2
⋅
⋅
−
A
=
2
(2.39)
th
1
1
−
1
p
p
v
1
1
1
wobei die beiden hinteren Wurzeln oft zur Ausflussfunktion zusammengefasst werden
und in der ersten Wurzel
=
1
v
gesetzt wird.
1
1
Wie bei den Flüssigkeiten wird auch der Ausflussmassenstrom von Strahleinschnürungen
und Reibungsverlusten beeinflusst, was wiederum zur Verwendung der Ausflussziffer
W
führt:
p
1
mA
=
2
(2.40)
W
1
Nach dem engsten Strömungsquerschnitt
A
umgestellt, erhält man:
m
A
=
(2.41)
p
1
⋅
⋅
2
W
1
Die Ausflussfunktion kann berechnet oder auch aus dem AD 2000-A2 entnommen werden.
Bei der Anwendung von Gl. (2.40) muss das kritische Druckverhältnisses beachtet werden:
p
p
p
p
2
2
−
1
−
1
2
2
=
. Ist das Druckverhältnis überkritisch, d. h.
≤
, so spielen
+
1
+
1
1
1
krit
die Drücke für die Ausflussgeschwindigkeit keine Rolle mehr. Es besteht dann nur noch
eine Abhängigkeit vom Isentropenexponenten:
1
2
−
1
=
⋅
(2.42)
max
+
1
+
1
Bei der Festlegung der Ventilzuleitung und Ventilableitung von Sicherheitsventilen sind
unbedingt die Druckverluste mit einzukalkulieren bzw. maximal erlaubte Druckverluste
in der Zuleitung zu berücksichtigen.
