Civil Engineering Reference
In-Depth Information
Kn
> 10
molekulare Strömung (unabhängige Bewegung der Teilchen),
10 ≥
Kn
> 0,1
Übergangsgebiet,
0,1 ≥
Kn
> 0,01 viskose Strömung mit Gleitgeschwindigkeit an der Wand,
Kn
≤ 0,01
viskose Strömung (s. Kap. 2.3.1).
Im Übergangsbereich gilt:
3
πD
Dp
Dp
c
Molekül
mm
=
+
m
=
+
(2.79)
Poiseuille
molekular
4
l
p
32
3
Es ist möglich, einen effektiven Widerstandsbeiwert zu verwenden:
1
64
1
256
=
=
(2.80)
a
Kn
Re
Re
4
c
+
1
+
64
3
π
c
3
π
Molekül
Im Bereich der molekularen Strömung kann man auch Durchlaufwahrscheinlichkeiten ange-
ben (s. [11]). Für ein Rohr ergibt sich bei isentroper Einströmung (z. B. aus großen Kesseln):
l
d
14
+
4
P
=
(2.81)
K
2
l
l
14
+
18
+
3
d
d
Weitere Beziehungen für verdünnte Gase können z. B. [11] entnommen werden.
2.3.3■Dampfleitungen
Bei Dampfleitungen handelt es sich um eine spezielle Art der Gasleitungen. Obwohl Dampflei-
tungen sehr gut isoliert sind, tritt durch die Reibungswirkungen neben dem Druckabfall
und der dadurch erfolgenden Beschleunigung ein Temperaturabfall auf. Insbesondere bei
kurzen Leitungen kann man aber die Strömung als isotherm betrachten. Bei Berechnungen
ist jedoch zu beachten, dass sich Wasserdampf nur noch bei hoher Überhitzung und geringen
Drücken in guter Näherung wie ein ideales Gas verhält.
In der Literatur (z. B. [2], [65]) existieren umfangreiche Wasserdampftabellen. Tabelle An-
hang A1 enthält empirische Berechnungsgleichungen, Tabelle 2.3 Angaben zum Druckabfall
und Tabelle 2.12 Richtgeschwindigkeiten. Wegen Strömungsgeräuschen sollten 60 m/s
nicht überschritten werden. Zu hohe Geschwindigkeiten sind auch aus Gründen der La-
gerungsruhe der Rohrleitung zu vermeiden, insbesondere bei Leitungen mit richtungsän-
dernden Elementen. Bei Sattdampf kann Kondensation eintreten. Mit Kondensat ist auch
beim An- und Abfahren von Heißdampfleitungen zu rechnen. Um Schäden zu vermeiden,
sind geeignete Kondensatableitungen vorzusehen. Außerdem ist auf eine Entlüftung der
Leitungen zu achten.
