Strömung von Flüssigkeiten, Venturirohr
Um den Volumenstrom Q zu bestimmen, verwendet man gern das Venturirohr. Als industrielle Normteile des Maschinenbaues sind Venturi-Düsen als „Einschweißdruckgeber“ nach DIN 19215 und ISO 5167 definiert.
Der Unterschied des statischen Drucks zwischen den Punkten 1 und 2 wird aus dem Wert Δh der Flüssigkeitssäulen ermittelt. In Verbindung mit den Werten des Durchmessers d der Rohrleitung an den Stellen 1 und 2 kann die Strömungsgeschwindigkeit mit Hilfe der Bernoulligleichung und daraus das Volumen pro Sekunde, der Volumenstrom, bestimmt werden.
Art der Flüssigkeit: Wasser
d1= 0,05 m
d2 = 0,015 m
Δh = 30 mm
Berechnen Sie bitte v1 und Q.
Lösung
Unter einem Volumenstrom Q versteht man das Volumen eines Mediums, das sich innerhalb einer Zeitspanne durch einen Querschnitt bewegt. Um den Volumenstrom Q zu bestimmen, verwendet man gern das Venturirohr.
Der Unterschied des statischen Drucks zwischen den Punkten 1 und 2 wird aus dem Wert Δh der Flüssigkeitssäulen ermittelt. In Verbindung mit den Werten des Durchmessers der Rohrleitung an den Stellen 1 und 2 kann die Strömungsgeschwindigkeit mit Hilfe der Bernoulligleichung und daraus der Volumenstrom pro Sekunde bestimmt werden.
Art der Flüssigkeit: Wasser
d1= 0,05 m
d2 = 0,015 m
Δh = 30 mm
Bernoulligleichung
Der Term wird für die zwei Punkte 1 und 2 aufgeschrieben und diese Terme werden gleichgesetzt. Da z in den Punkten 1 und 2 gleich sind, heben sich diese Werte auf den beiden Seiten auf. Außerdem werden die Symbole für die Geschwindigkeit und den Druck zusammengefasst.
(1)
vereinfachte
Bernoulligleichung
Zunächst wird mit Hilfe der Kontinuitätsgleichung eine Beziehung zwischen v1 und v2 hergestellt.
Es werden die Einheiten m, s, Pa, N vereinbart
Q1 = Q2
Q1 = A1 . v1 = A2 . v2
Der Unterschied der statischen Druckwerte in den Röhrchen ist
Δp = ρ . g . Δh = 1000 . 9,81 . 0,03 = 294 N/m2
Einsetzen in die vereinfachte Bernoulligleichung (1)
Der Volumenstrom ist
