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Transportvorgänge in der Verfahrenstechnik pp 131–164Cite as

Strömungen in Rohren

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Part of the book series: VDI-Buch ((VDI-BUCH))

Zusammenfassung

Aufgrund zahlloser Anwendungen in unterschiedlichsten Industriebranchen stellen Transportvorgänge bei der Strömung von Fluiden in Rohren ein klassisches Feld der Verfahrenstechnik dar. Wegen der hohen technischen Relevanz liegt ein außerordentlich umfassendes Wissen auf diesem Gebiet vor. Neben der Anwendungsnähe kommt diesem Kapitel aber auch noch weitergehende Bedeutung zu. Die hier diskutierten Grundlagen werden für eine große Zahl komplexerer verfahrenstechnischer Problemstellungen genutzt, indem diese durch geschickte Vereinfachungen auf die Vorgänge bei der Rohrströmung zurückgeführt werden. Eine solche Vorgehensweise bei der Erstellung mathematischer Modelle für komplexe Aufgabenstellungen – die Vereinfachung und anschließende Rückführung eines Problems auf gut beschriebene Grundlagenphänomene – stellt eine für die Verfahrenstechnik typische Strategie dar.

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Notes

  1. 1.

    Gotthilf H. L. Hagen 1797–1 Fachgebietes Wasserbau, entwickelte unabhängig von Poiseuille die Gesetzmäßigkeiten der laminaren Strömung viskoser Flüssigkeiten. Er wirkte an Planung und Ausbau zahlreicher deutscher Flüsse und Häfen mit, z. B. Wilhelmshaven. Seine Methoden zur Dünenbefestigung finden heute noch Anwendung.

  2. 2.

    Jean Louis Marie POISEUILLE, 1797–1869, französischer Physiologe und Physiker, beschäftigte sich hauptsächlich mit der Blutbewegung in menschlichen Gefäßen und leitete daraus das Strömungsverhalten von Flüssigkeiten in Röhren ab.

  3. 3.

    Theodore von Kármán 1881–1963, deutsch-ungarisch-amerikanischer Ingenieur, gilt als Pionier der modernen Aerodynamik und der Luftfahrtforschung.

  4. 4.

    Ludwig Prandtl 1875–1953, deutscher Physiker, lieferte grundlegende Erkenntnisse für Verständnis der Strömungsmechanik; nach ihm wurde die Prandtlzahl Pr benannt.

  5. 5.

    Johann Nikuradse 1894–1979, deutscher Ingenieur und Physiker, geboren in Georgien. War Doktorand bei Ludwig Prandtl und später Professor an der Universität Breslau und der RWTH Aachen.

  6. 6.

    Heinrich Blasius 1883–1970, deutscher Ingenieur und Hochschullehrer an der heutigen Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg, befasste sich in seiner wissenschaftlichen Arbeit mit der mathematischen Behandlung der Grenzschichtgleichungen und war an der Universität Göttingen einer der ersten Doktoranden von Ludwig Prandtl.

  7. 7.

    Lewis Ferry Moody o1880–1953, amerikanischer Ingenieur, erster Professor für Strömungsmechanik in Princeton

  8. 8.

    Daniel Bernoulli 1700–1782, Schweizer Mathematiker und Physiker aus der Gelehrtenfamilie Bernoulli, die bis heute viele berühmte Wissenschaftler und Künstler hervorgebracht hat. Zeitgenosse und Freund Leonhard Eulers mit dem er die nach ihnen benannten Gleichungen erarbeitete. Der Bernoulli-Effekt hat größte Bedeutung in der Aerodynamik.

  9. 9.

    Erläuterung zur Gleichung: ηel = Pmech/Pel Wirkungsgrad, Pmech = \(\rm\dot{V}\)Δpges ® Pel = \(\rm\dot{V}\)Δpges/η el

  10. 10.

    Nach (Beek et al. 1999).

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  1. Institut für Prozess- und Verfahrenstechnik, Technische Universität Berlin, Straße des 17. Juni 135, Berlin, 10623, Deutschland

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Kraume, M. (2012). Strömungen in Rohren. In: Transportvorgänge in der Verfahrenstechnik. VDI-Buch. Springer, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-642-25149-8_5

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