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Rohrhydraulik

  • Kartonierter Einband
  • 420 Seiten
Flüssigkeiten und gasförmige Stoffe können sich in der Natur auf l verschiedene Art bewegen . Betrachtet man z. B. die Strömung üb... Weiterlesen
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Beschreibung

Flüssigkeiten und gasförmige Stoffe können sich in der Natur auf l verschiedene Art bewegen . Betrachtet man z. B. die Strömung über ein Wehr, so hat man den Eindruck, als ob das Wasser an der Überfall steIle ein Glasgebilde ist. Das Wasser scheint in einzelnen Fäden zu strömen, die einander nicht durchdringen und ihre Bahn beibehalten. Im Unterlaufe nach dem Wehr dagegen befindet sich das Wasser in starker Wirbelung, wobei es nicht mehr möglich ist, einzelne Wasser fäden zu verfolgen. Jetzt lagert sich eine mehr oder weniger energische Querbewegung über die in Richtung des Laufes gehende Hauptströmung. Diese beiden Strömungsarten : Fadenströmung und Wirbelströmung gibt es auch in geschlossenen Rohrleitungen. Die Fadenströmung wird allgemein Schichten- oder Laminarströmung (lamina = Schichte) ge nannt. Eine wirbelige Bewegung heißt allgemein turbulent (= stürmisch, ungestüm). Jede in der Natur beobachtbare Flüssigkeits- oder Gasbewegung ist entweder eine turbulente oder eine Laminarströmung. Diese ist an kleine StI:ömungsgeschwindigkeiten oder genauer Reynolds-Zahlen ge bunden, jene tritt bei großen Geschwindigkeiten oder Reynolds-Zahlen auf. Bei Laminarströmung bewegen sich die einzelnen Teilchen ständig in gleichem Abstand zur Rohrachse, im Falle von Turbulenz führen sie neben dieser Hauptbewegung noch regellose rasch hin- und her gehende immer neu angefachte Seitenbewegungen aus, die die Eigen schaft besitzen, daß ihr Mittelwert schon nach sehr kurzer Zeit ver schwindet. Die technische Praxis arbeitet fast immer mit großen Fördergeschwindigkeiten und daher mit turbulenten Rohrströmungen.

Klappentext

Flüssigkeiten und gasförmige Stoffe können sich in der Natur auf l verschiedene Art bewegen . Betrachtet man z. B. die Strömung über ein Wehr, so hat man den Eindruck, als ob das Wasser an der Überfall­ steIle ein Glasgebilde ist. Das Wasser scheint in einzelnen Fäden zu strömen, die einander nicht durchdringen und ihre Bahn beibehalten. Im Unterlaufe nach dem Wehr dagegen befindet sich das Wasser in starker Wirbelung, wobei es nicht mehr möglich ist, einzelne Wasser­ fäden zu verfolgen. Jetzt lagert sich eine mehr oder weniger energische Querbewegung über die in Richtung des Laufes gehende Hauptströmung. Diese beiden Strömungsarten : Fadenströmung und Wirbelströmung gibt es auch in geschlossenen Rohrleitungen. Die Fadenströmung wird allgemein Schichten- oder Laminarströmung (lamina = Schichte) ge­ nannt. Eine wirbelige Bewegung heißt allgemein turbulent (= stürmisch, ungestüm). Jede in der Natur beobachtbare Flüssigkeits- oder Gasbewegung ist entweder eine turbulente oder eine Laminarströmung. Diese ist an kleine StI:ömungsgeschwindigkeiten oder genauer Reynolds-Zahlen ge­ bunden, jene tritt bei großen Geschwindigkeiten oder Reynolds-Zahlen auf. Bei Laminarströmung bewegen sich die einzelnen Teilchen ständig in gleichem Abstand zur Rohrachse, im Falle von Turbulenz führen sie neben dieser Hauptbewegung noch regellose rasch hin- und her­ gehende immer neu angefachte Seitenbewegungen aus, die die Eigen­ schaft besitzen, daß ihr Mittelwert schon nach sehr kurzer Zeit ver­ schwindet. Die technische Praxis arbeitet fast immer mit großen Fördergeschwindigkeiten und daher mit turbulenten Rohrströmungen.



Inhalt

I. Mechanische und wärmetechnische Grundlagen.- 1. Stoffeigenschaften und Begriffe.- 1.1 Begriff von Flüssigkeit, Gas und Dampf.- 1.2 Systeme, Zustände, Zustandsänderungen.- 1.3 Größen und Einheiten.- Technisches Maßsystem.- Internationales Einheitensystem (SI).- Druck.- Umrechnungsfaktoren für beide Einheitensysteme.- Temperatur.- 1.4 Energie, Arbeit, Wärme.- 1.5 Allgemeine Beziehungen.- Geschlossene Systeme.- Offene Systeme.- 1.6 Beziehungen für ideale Gase.- Hinweis zum Technischen Maßsystem.- 1.7 Innere und äußere Reibung, Viskosität.- Hinweis zum Technischen Maßsystem.- 2. Kontinuitätsgesetz.- 3. Energiesätze für reibungslose Strömung.- 3.1 Begriff der reibungslosen Rohrströmung.- 3.2 Energiegleichungen.- Hinweis zum Technischen Maßsystem.- 3.3 Satz von Bernoulli.- 3.4 Druck-Volumen-Diagramme.- Raumbeständige Strömung.- Raumveränderliche Strömung.- 3.5 Arbeitsaufwand bei kleinen Druckänderungen.- 3.6 Statischer und dynamischer Druck.- 4. Energiesätze für natürliche Strömung.- 4.1 Einfluß der Reibung.- 4.2 Energiegleichungen.- Hinweis zum Technischen Maßsystem.- 4.3 Leitungsgefälle.- 5. Mechanische Ähnlichkeit von Strömungsvorgängen.- 5.1 Begriff der mechanischen Ähnlichkeit.- 5.2 Ableitung des Ähnlichkeitsgesetzes aus den Kräftebedingungen.- 5.3 Ableitung des Ähnlichkeitsgesetzes aus der Navier-Stokesschen Gleichung.- 5.4 Sonderfälle.- II. Theoretische Überlegungen und Versuchserfahrungen.- II. 1 Strömung in geraden Rohren mit unveränderlichem Querschnitt.- 6. Vorbemerkungen.- 6.1 Geschwindigkeits- und Druckverteilung im Leitungsquerschnitt.- 6.2 Energieverteilung im Querschnitt.- 7. Beziehungen für den Druckabfall in geraden Rohren.- 7.1 Allgemeine Druckabfallgleichung.- Hinweis zum Technischen Maßsystem.- 7.2 Druckverlust und Ähnlichkeitsgesetz.- 7.3 Druckabfallgleichung für tropfbare Flüssigkeiten.- 7.4 Druckabfallgleichung für Gase.- Fortleitung bei unveränderlicher Gastemperatur (isotherme Strömung).- Vereinfachung der Formeln für isotherme Strömung.- Isotherme Strömung mit Höhenänderung.- Fortleitung ohne Wärmeaustausch (adiabate Strömung).- Schallgeschwindigkeit von Gasen.- Höchstgeschwindigkeit einer adiabaten Strömung.- Einfluß der Rohrlänge auf die adiabate Strömung.- Strömung mit beliebigem Wärmeaustausch mit der Umgebung.- 7.5 Druckabfallberechnung für Dämpfe.- Adiabate Strömung von Dampf.- Hinweis zum SI.- Strömung mit Wärmeaustausch mit der Umgebung.- 8. Laminarströmung im geraden Kreisrohr.- 8.1 Vollkommen ausgebildete Strömung.- Hinweis zum Technischen Maßsystem.- 8.2 Vorgänge bei der Ausbildung der laminaren Strömung.- 9. Übergangsgebiet zwischen laminarer und turbulenter Strömung.- 10. Turbulente Strömung im glatten geraden Kreisrohr.- 10.1 Vollkommen ausgebildete Strömung.- Messung des Strömungswiderstandes. Empirisches Widerstandsgesetz.- Messung des Geschwindigkeitsprofils.- Rechnerische Erfassung der Greschwindigkeits-verteilung.- Rechnerische Form des Widerstandgesetzes für glattes Rohr.- Physikalisch begründete Form eines Potenzgesetzes.- 10.2 Vorgänge bei der Ausbildung der turbulenten Strömung.- 11. Turbulente Strömung im rauhen geraden Kreisrohr (vollkommen ausgebildete Strömung).- 11.1 Widerstandszahl nach Messungen an Rohren mit natürlicher Rauhigkeit.- 11.2 Geschwindigkeitsverteilung nach Messungen.- 11.3 Einfluß der Rohrrauhigkeit auf die Strömung.- 11.4 Messungen an Rohren mit künstlich aufgebrachter Rauhigkeit.- 11.5 Allgemeingültige Widerstandsformel für sandrauhes Rohr.- 11.6 Sandrauhigkeit und natürliche Rauhigkeit.- 11.7 Geltungsbereich von Potenzformeln.- 11.8 Nachprüfung der neueren Erkenntnisse für Stahlrohre im Übergangsgebiet.- 12. Strömung in geraden Rohren mit anderem als Kreisquerschnitt.- 12.1 Turbulente Strömung.- 12.2 Laminarströmung in Rohren mit Kreisringquerschnitt.- 12.3 Laminarströmung in Rohren mit Rechteckquerschnitt.- II.2 Strömung in geraden Rohren mit veränderlichem Querschnitt.- 13. Leitungen mit stetig veränderlichem Querschnitt.- 13.1 Laminarströmung.- 13.2 Übergangsgebiet zwischen laminarer und turbulenter Strömung.- 13.3 Turbulente Strömung.- 14. Leitungen mit unstetig veränderlichem Querschnitt.- II.3 Strömung in anderen als geraden Rohren.- 15. Richtungsänderungen.- 15.1 Strömung in gekrümmten Rohren.- Einwirkung der Krümmung auf die Strömungsform, Druck- und Geschwindigkeitsverteilung in gekrümmten Rohren.- Druckabfall in gekrümmten Rohren.- 15.2 Strömung in Knierohren.- 16. Abzweige.- 16.1 Strömung in T-Stücken.- III. Praktische Berechnung von Rohrleitungen.- III. 1 Vorbemerkungen.- 17. Bedeutung der Strömungsrechnung.- 18. Über die Genauigkeit der Rechnung.- 19. Über zeichnerische Darstellungen.- III.2 Allgemeine Beziehungen für den Druckabfall.- 20. Geschwindigkeit, Menge, Rohrdurchmesser.- 21. Beziehungen für tropfbare Flüssigkeiten.- 22. Beziehungen für Gase und Dämpfe.- 22.1 Bei verhältnismäßig großem Druckabfall.- 22.2 Bei verhältnismäßig geringem Druckabfall.- 23. Einfluß des Beschleunigungsgliedes.- 24. Überschlagsformeln.- III.3 Allgemeine Berechnungsunterlagen.- 25. Zahlentafeln für Dichte und Viskosität.- 25.1 Allgemeines.- 25.2 Flüssigkeiten.- 25.3 Gase.- 25.4 Gasmischungen.- 25.5 Wasserdampf.- 26. Beziehungen für die Reynolds-Zahl.- 27. Widerstandszahlen für gerades Kreisrohr.- 27.1 Diagramme für gerades Stahlrohr.- 27.2 Lichtweite und Nennweite.- 27.3 Überschlagsformeln für gerades Stahlrohr.- 27.4 Diagramme für gerades Rohr aus Gußeisen.- 27.5 Überschlagsformel für gerades Gußrohr.- 27.6 Allgemeines Gebrauchsdiagramm.- 27.7 Weitere Überschlagsformeln.- 28. Anhaltswerte für Rohrformstücke und Armaturen.- 28.1 Rechtwinklige Krümmer und Rohrbogen.- 28.2 Mehrfachkrümmer.- 28.3 Andere Rohrformstücke und Armaturen.- 28.4 Widerstand von Leitungen mit vielen Abzweigen.- III.4 Allgemeine Angaben.- 29. Wirkungsgrad einer Rohrleitung.- 30. Größtmögliche Energieentnahme aus einer Leitung.- III.5 Wasserleitungen, besondere Strömungsfälle, Aufgaben.- 31. Spezielle Berechnungsunterlagen.- 31.1 Rechenhilfsmittel.- 31.2 Wirtschaftlich günstige Geschwindigkeiten.- 31.3 Ablagerungen in Wasserleitungen.- 32. Wasserleitungen, Aufgaben.- 33. Leitungen für Wasserkraftwerke, Aufgaben.- 34. Freispiegelleitungen.- III.6 Ölleitungen, besondere Strömungsfälle, Aufgaben.- 35. Spezielle Berechnungsunterlagen.- 35.1 Rechenhilfsmittel.- 35.2 Entwurf von Fernölleitungen.- 36. Fernölleitungen, Aufgaben.- III.7 Luftleitungen, besondere Strömungsfälle, Aufgaben.- 37. Spezielle Berechnungsunterlagen.- 37.1 Rechenhilfsmittel.- 37.2 Verschmutzung und Geschwindigkeiten.- 38. Luftleitungen, Aufgaben.- III.8 Gasleitungen, besondere Strömungsfälle, Aufgaben.- 39. Spezielle Berechnungsunterlagen.- 39.1 Rechenhilfsmittel.- 39.2 Verschmutzung und Geschwindigkeiten.- 39.3 Zum Entwurf von Gasfernleitungen.- 40. Gasleitungen, Aufgaben.- III.9 Dampfleitungen, besondere Strömungsfälle, Aufgaben.- 41. Spezielle Berechnungsunterlagen.- 41.1 Rechenhilfsmittel.- 41.2 Verschmutzung und Geschwindigkeiten.- 41.3 Kondensatbildung.- 42. Dampfleitungen, Aufgaben.- Namenverzeichnis.

Produktinformationen

Titel: Rohrhydraulik
Untertitel: Ein Handbuch zur praktischen Strömungsberechnung
Autor:
Schöpfer:
EAN: 9783642521652
ISBN: 978-3-642-52165-2
Format: Kartonierter Einband
Herausgeber: Springer Berlin Heidelberg
Genre: Analysis
Anzahl Seiten: 420
Gewicht: 631g
Größe: H235mm x B155mm x T22mm
Jahr: 2012
Auflage: Softcover reprint of the original 5th ed. 1971