Impuls- und Energietransport in solarthermischen Systemen - Thermische Solarenergie: Grundlagen, Technologie, Anwendungen - page 362

Tab. 5.13 Experimentell ermittelte Verlustfaktoren k (α) einer stetigen Rohrquerschnittsänderung
als Funktion des Öffnungswinkels α (aus Abb. 5.37 b)
α [°] 5 7.5 10 15 20 40 180

k [/] 0.13 0.14 0.16 0.27 0.43 1.0 1.0

Abb. 5.38 a Druckverlustbeiwerte ζ eines Kreisrohrkrümmers mit glatter und rauer Oberfläche als
Funktion des Radius zu Durchmesserverhältnisses ( R / D ). b Druckverlustbeiwerte ζ von Blenden,
Düsen und Venturirohren als Funktion von d 2 / d 1 (DIN EN ISO 5167 2004 )

in der der Faktor k aus experimentellen Daten gewonnen wird und die in der
Tab. 5.13 angenommenen Werte annimmt. Im Gegensatz zur unstetigen Quer-
schnittsänderung ergibt sich hier keine Richtungsabhängigkeit. Bei Öffnungswinkeln
40 < α < 180° können k -Werte größer als 1 auftreten, wobei dann ein Carnot-Diffusor
vorzuziehen ist.
Bei Kreisrohrkrümmern hängt der Druckverlustkoeffizient ζ Kr vom Biegeradien- zu
Durchmesserverhältnis ( R / D ), vom Krümmungswinkel ϕ und der Oberflächenbe-
schaffenheit der Rohrinnenseite ab. In hydraulisch glatten Rohren ergibt sich fol-
gende Formel für ζ Kr , die für einen Winkel von ϕ = 90° auch die Abb. 5.38 a zeigt:

f ( D/r ) = 0 . 986859 − 0 . 658175 · ( D/R ) + 0 . 0207726 · ( D/R ) 2 −
0 . 027718 · ( D/R ) 3 + 0 . 001274 · ( D/R ) 4 ,
k ( ϕ ) = 0 . 06364 + 0 . 01149 ·

(5.177)

− 1 . 3167 · 10 − 5 · ϕ 2

ϕ

ξ Kr = k ( ϕ ) · f ( D/R ) .