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Praktische Berechnung von Rohrleitungen

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Rohrhydraulik

Zusammenfassung

In den voraufgehenden Abschnitten wurde ein Überblick über den heutigen Stand der Rohrhydraulik gegeben. Das Studium der wichtigsten Versuchsergebnisse und die theoretischen Überlegungen gewinnen erst praktischen Wert, wenn sie für technische Berechnungen in genügend einfacher Form nutzbar gemacht werden können. Grundlage sind hierbei die allgemeinen Druckabfallgleichungen für Flüssigkeiten, Gase und Dämpfe Gln. (129) und (139), das Widerstandsgesetz nach Prandtl/Kármán und Colebrook Gln. (246) und (248) mit Zahlentafel 13 sowie die Meßergebnisse an Strömungen bei Richtungsänderungen. Die folgenden Abschnitte wenden sich der praktischen Rohrleitungsberechnung zu. Dazu werden handliche Berechnungsunterlagen gegeben, die auf den Ausführungen in den Abschnitten I und II beruhen. Im Abschnitt III wird das Technische Maßsystem bevorzugt1. Daneben sind aber alle nötigen Angaben zum Rechnen im SI gemacht.

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Literatur

  1. Mit Rücksicht auf den derzeitigen Übergangszustand. Dabei tritt die Wichte y in kp/m3 anstelle der zahlenmäßig gleichgroßen Dichte ϱ in kg/m3 auf, wenn man ein gemischtes Einheitensystem vermeiden will.

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  8. Siehe hierzu S. 66 ff.

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  14. Die mit Gl. (32/33) und Bild 3 definierte Viskosität gilt für eine „Newtonsche Flüssigkeit“ oder normalviskose Flüssigkeit, das sind die molekulardispersen Flüssigkeiten, die für die Strömungstechnik von Bedeutung sind. Bei kolloiddispersen und grobdispersen Systemen zeigen sich Abweichungen, indem die Geschwindigkeit nicht linear von der einen zur anderen Platte anwächst. Siehe hierzu H. Umstätter: Fußnote 1, S. 253, dort S. 5. Nach DIN 1342 sind Flüssigkeiten, die ein anderes Verhalten als nach Bild 3 zeigen, „Nicht-Newtonsche Flüssigkeiten“.

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  16. Richter, H.: Leitfaden der Technischen Wärmelehre. Berlin/Göttingen/Heidelberg: Springer 1950, S. 47 u. 59. — Die relative Molmasse, früher Molekulargewicht, (oder relative Atommasse, früher Atomgewicht), ist das Verhältnis der Masse des Moleküls (des Atoms) des betreffenden Stoffes zu einer bestimmten atomaren Masse. Letztere ist so definiert, daß man der Masse des reinen Kohlenstoff-Nuklids mit der Massenzahl 12, also 12C, die relative Atommasse von genau 12 zuordnet.

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  17. Suterland berücksichtigte die Anziehungskräfte zwischen den Molekülen, was auf eine von der Temperatur abhängige Vergrößerung der Stoßzahl und damit Verkleinerung der mittleren Weglänge hinausläuft (Fußnote 2 von S. 266). Gl. (353) trifft gut zu bei nicht zu kleinen und nicht zu großen Drücken.

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  19. Engler-Viskosimeter, genormt mit DIN DVM 3655 und DIN 51560, Ausg. Jan. 65, für 1,2 bis 50 E (bis 300 E). Für genaue Messungen sind diese Geräte wegen konstruktiver Unzulänglichkeiten nicht geeignet.

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  21. Nach DIN 51562, Ausg. März 67.

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  28. Siehe hierzu auch: Kältemaschinenregeln, Karlsruhe, 5. Aufl., 1958, S. 84, mit leicht abweichenden Werten, dort auch Angaben über Lösungen von Magnesiumchlorid und Kalziumchlorid, ferner S. 67: Viskosität von Kältemitteln.

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  29. Gemisch aus Diphenyl und Diphenyloxyd.

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  30. Isomerengemisch, Siedebereich 420 bis 435 °C.

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  32. Diese und die folgenden Werte gelten nach Herning, zit. S. 160, 1966 dort S. 16.

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  33. Klammerwerte sind unsicher.

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  34. Wasserdampf kann nicht in den Normzustand übergeführt werden.

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  35. Neueste Bestwerte differieren geringfügig, siehe Baehr, D., H. Hartmann, H.-C. Pohl, H. Schmäker; Thermodynamische Funktionen idealer Gase für Temperaturen bis 6000 °K. Berlin/Heidelberg/New York: Springer 1968, 72.

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  49. Nach Landolt-Börnstein, Fußn. 1,S. 246, dort S. 604, Verfasser Vogelpohl.

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    Article  MathSciNet  Google Scholar 

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  53. Nach NBS-NACA-Tafeln, Fußnote 1 S. 267 und Fußnote 4 S. 266. Streubereiche: Luft bis 500 °C ± 2 vH, darüber ± 1 vH; Wasserstoff bis 350 °C ±5vH, darüber ± 2vH; O2, N2 und CO2 ±2 vH, CO ±3 vH. — Bei einem Druck von 1 bar sind die Werte durch 1,02 zu teilen.

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  70. Nach DIN 1629/25 gilt für nahtlose Stahlrohre: Die Rohre müssen eine der Herstellungsart entsprechende glatte äußere und innere Oberfläche haben. Geringfügige durch das Herstellungsverfahren bedingte Erhöhungen, Vertiefungen oder flache Längsriefen sind gestattet, soweit die Schwächung der Wanddicke innerhalb des zulässigen Untermaßes bleibt. Die Beseitigung von Walzsplittern, Schalen, Schiefern und Rissen von geringer Tiefe ist unter Anwendung geeigneter Mittel gestattet. Die Rohre sollen möglichst kreisrund und nach dem Auge gerichtet sein.

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  71. Die Ergebnisse bei NW 50 sind lt. Zimmermann unsicher.

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  73. Bei nahtlos gezogenem Rohr hingegen liegt der Innendurchmesser fest.

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  74. So gibt z. B. die Formel λ R = 0,00942 + 0,002 83/√d + 1115 √d/Re für Stahlrohre mit k = 0,08 mm nach Biel die Werte der allgemeinen Formel (248) für k = 0,08 mm mit bemerkenswerter Annäherung wieder. — Biel, R.: Über den Druckhöhenverlust bei der Fortleitung tropfbarer und gasförmiger Flüssigkeiten. Diss. Charlottenburg 1907; Z. VDI 52 (1908) 1053; VDI-Forsch.-Heft Nr. 44, Berlin 1907; Strömungswiderstand in Rohrleitungen. Sonderheft Mechanik der Z. VDI 1925, 39.

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  82. Wegmann, E. u. A. N. Aeryns: New formula for flow of water in clean east-iron pipes. Engng. News Rec. 96 (1926) 287.

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  1. Fa. L. & C. Steinmüller GmbH, Gummersbach, Deutschland

    Dr.-Ing. habil Hugo Richter (ehem. Direktor)

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  1. Dr.-Ing. habil Hugo Richter
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Richter, H. (1971). Praktische Berechnung von Rohrleitungen. In: Rohrhydraulik. Springer, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-642-52164-5_3

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