Kreiselpumpen Technische Auslegung Centrifugal Pumps ... - Friatec

4. Druckhöhenverlust
4. Pressure Head Loss
4.1 Druckhöhenverlust in geraden
Rohrleitungen
Der Druckhöhenverlust HJ ensteht durch die innere
Reibung in Rohrleitungen, wenn Flüssigkeit mit einem
bestimmten Förderstrom Q durch das Rohr fließt.
Für gerade Rohrleitungen mit Kreisquerschnitt
gilt die Beziehung (4-1):
Hierbei ist v die Strömungsgeschwindigkeit
der Flüssigkeit in der Rohrleitung
bei dem Förderstrom Q.
L und D sind Rohrlänge und
Rohrdurchmesser.
� ist der sog. Rohrreibungsbeiwert, der in
Abhängigkeit von der dimensionslosen
Reynolds-Zahl Re berechnet wird (4-2).
� ist die kinematische Viskosität des
Fördermediums in m 2 /s bei gegebener
Temperatur.
Für neue, glatte Stahlrohre kann �
rechnerisch wie folgt ermittelt werden:
� Für laminare Rohrströmung
(Re < 2320) gilt (4-3):
� Bei turbulenter Rohrströmung
(Re > 2320) kann der Rohrreibungsbeiwert
näherungsweise mit der empirischen
Gleichung nach Eck (4-4)
bestimmt werden.
In technischen Anlagen mit Kreiselpumpen
ist die turbulente Rohrströmung
der Regelfall (Re > 10 4 ).
4.2 Druckhöhenverlust in Armaturen und
Formstücken
Für den Druckhöhenverlust HJ in Formstücken
und Armaturen gilt der allgemeine
Ansatz:
� ist der sog. Verlustbeiwert, der in
Abhängigkeit der jeweiligen Armatur oder
des Formstückes berechnet wird.
20
H
J
2
L v
� � � �
D 2 � g
v �D
Re �
�
64
� �
Re
0,
309
� �
2
� Re �
�log
�
� 7 �
H
J
� � �
Für die Bestimmung der Verlustbeiwerte ��gibt es zahlreiche
Tabellen und Spezialliteratur.
Auf den Seiten 21 und 22 sind einige Beispiele gängiger
Armaturen und Formstücke mit jeweiligen �-Werten
aufgelistet.
4.1 Pressure head loss in straight piping
The pressure head loss HJ occurs due to the internal
friction in piping when fluid flows through the pipe at a
specific delivery flow Q.
(4-3)
(4-1)
(4-2)
(4-4)
For straight pipes with a circular cross
section the following relationship applies
(4-1): where v is the velocity of flow in
the pipe at delivery flow rate Q.
L and D are the pipe length and
diameter.
� is the coefficient of friction for the pipe,
which is calculated using the dimensionless
Reynolds Number Re. (4-2)
� is the kinematic viscosity of the pumped
medium in m 2 /s at a given temperature..
For new smooth walled steel pipes � can be
determined by calculation as follows:
� For laminar flow in pipes (Re < 2320) the
following applies:
� For turbulent flow in pipes (Re > 2320)
an approximation of the coefficient of
friction for the pipe can be determined
with the empirical equation by Eck (4-4).
In technical installations with centrifugal
pumps turbulent flow in pipes is the norm
(Re > 10 4 ).
4.2 Pressure head loss in valves and
moulded fittings
2
v
2 � g
(4-5)
For the pressure head loss in valves and
moulded fittings the general statement
below applies:
� is the so-called coefficient of loss, which
is calculated as a function of the particular
valve or moulded fitting.
There are numerous tables and specialist literature for
determining the coefficient of loss ��
Page 21 and 22 list several examples of popular valves
and moulded fittings with the applicable ��values.