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Bild 2.26:
Strömungskräfte
an Bauelementen
a) Strahlkraft auf eine ebene geneigte Platte (Normalkraft):
Schallgeschwindigkeit und Stoß.
Die Schallgeschwindigkeit berechnet sich zu
c
=
K
/
ˁ
(2.64)
mit
K
als Kompressionsmodul und
ȡ
als Dichte.
Wird bei einer Rohrströmung (Geschw.
V
) ein Absperrventil schnell geschlossen,
entsteht ein Druckstoß. Wenn die Schließung schnell genug erfolgt, wird die ge-
samte Bewegungsenergie der Ölsäule in potenzielle Energie „aufgestaut“. Aus der
Gleichsetzung der beiden Energien ergibt sich mit Einsetzen von
K
c
2
=
⇅
ȡ
nach
Gl. (2.64) die maximale Stoß-Druckanhebung nach Joukowski/Allievi zu
ǻ
p
=
c
⇅
ȡ
⇅
V
(2.65)
Interessant ist hieran, dass Leitungslänge oder Fluidvolumen
nicht
eingehen.
Erklärung: Steigt die Masse, steigt auch das abfedernde Kompressionsvolumen.
Real sind die Druckanstiege meist geringer infolge „unterkritischer“ Schließzeiten.
