Environmental Engineering Reference
In-Depth Information
Bild 5.59:
2-Wege-Proportional-Stromregelventil (nach Hoerbiger)
mit
p
2
´
plus Federkraft und von rechts durch
p
1
beaufschlagt. Steigt
Q
an, so sinkt
p
2
´
und
p
1
verschiebt den Schieber der Druckwaage (3) nach links, so dass
Q
wie-
der abfällt und umgekehrt.
Eine andere Erklärung ist wie folgt möglich: Die Druckwaage (3) hält den Druck-
abfall
p
1
p
2
´
am Schieber (1) konstant. Damit bestimmt die Schieberposition über
den Öffnungsquerschnitt den Durchflussstrom nach der Blendengleichung (2.51) −
ähnlich wie beim Load-Sensing-Prinzip unabhängig vom Lastdruck.
−
5.5.5 Betriebsverhalten von Stromventilen
Grundsätzlich ist auch bei Stromventilen zwischen
statischem
und
dynamischem
Betriebsverhalten zu unterscheiden [5.31].
Betriebsverhalten konstanter und verstellbarer Drosseln.
Wie in Kap. 2.3.5
bezüglich Strömungsmechanik dargelegt und in Bild 5.54 bezüglich Geometrie
veranschaulicht, gibt es bezüglich der Kennlinien
Q
(ǻ
p
) zwei typische Fälle:
-
Laminare
Strömung: ǻ
p
~
Q,
exakt lineare Funktion wie z. B. bei Gl. (2.39)
-
Turbulente
Strömung:
ǻ
p
~
Q
2
, etwa quadratische Funktion wie bei Gl. (2.51).
„Etwa quadratisch“ wegen der leichten Abhängigkeit des Beiwerts ʱ von der
Reynolds-Zahl. Der Vorteil der exakten Linearität ǻ
p
~
Q
der
laminaren
Drosseln
wird leider durch den Einfluss der Temperatur auf die Viskosität getrübt. Im
Gegensatz dazu sind die Kennlinien ǻ
p
(
Q)
für
turbulente
Drosseln von der Vis-
kosität weitgehend unabhängig (günstig).
Verstellbare
Drosseln (Drosselventile)
arbeiten meistens mit Turbulenz, siehe
Bild 5.60 links
.
Betriebsverhalten von 2- und 3-Wege-Stromregelventilen.
Die
statische
Kenn-
linie
Q
(
ǻ
p)
verläuft im Gegensatz zu den Kennlinien von Drosselventilen aufga-
bengemäß in einem weiten Bereich horizontal,
Bild 5.60 rechts
(schematisch für
ein einfaches Ventil) und
Bild 5.61
(aus Messungen nach [5.32]).