Arbeitsblatt Rohrreibung und Verlusthöhe mit Lösungen

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1.Leicht
V = 1,25 m/sD = 100 mmρ = 891 kg/m³, μ = 0,29 Pa·s

Ein Fluid (Motoröl SAE 30, ρ = 891 kg/m³, μ = 0,29 Pa·s) strömt mit 1,25 m/s durch ein Rohr mit einem Innendurchmesser von 100 mm. Bestimme die Reynolds-Zahl Re.

ρ = 891 kg/m³μ = 0,29 Pa·sV = 1,25 m/sD = 100 mm
Re =
2.Leicht
Q = 2 L/sD = 75 mmν = 1,00 × 10⁻⁶ m²/s

Wasser mit 20 °C (ν = 1,00 × 10⁻⁶ m²/s) fließt mit 2 L/s durch ein Rohr mit einem Innendurchmesser von 75 mm. Bestimme die Reynolds-Zahl Re.

Q = 2 L/sD = 75 mmν = 1,00 × 10⁻⁶ m²/s
Re =
3.Mittel
V = 1,3 m/sD = 50 mmL = 100 mf = 0,02

Wasser fließt mit einer mittleren Geschwindigkeit von 1,3 m/s durch ein 100 m langes Rohr mit einem Innendurchmesser von 50 mm. Verwende die Rohrreibungszahl nach Darcy f = 0,02 und g = 9,81 m/s². Bestimme die Reibungsverlusthöhe hf.

V = 1,3 m/sL = 100 mD = 50 mmf = 0,02g = 9,81 m/s²
hf = m
4.Mittel
V = 1,7 m/sD = 50 mmL = 150 mf = 0,025

Wasser (ρ = 1000 kg/m³) fließt mit 1,7 m/s durch ein waagerechtes, 150 m langes Rohr mit einem Innendurchmesser von 50 mm. Verwende die Rohrreibungszahl nach Darcy f = 0,025 und g = 9,81 m/s². Bestimme den Druckverlust Δp über das Rohr in kPa.

V = 1,7 m/sL = 150 mD = 50 mmf = 0,025ρ = 1000 kg/m³
Δp = kPa
5.Schwer
K = 2Δz = ?L = 150 m, D = 200 mm, f = 0,0253× Krümmer (K = 0,3)

Zwei offene Behälter sind durch ein 150 m langes Rohr mit einem Innendurchmesser von 200 mm und einer Rohrreibungszahl nach Darcy f = 0,025 verbunden. Die örtlichen Verluste sind: ein scharfkantiger Einlauf (K = 0,5), 3 Krümmer (je K = 0,3), ein Ventil (K = 2) und der Auslauf in den unteren Behälter (K = 1,0). Verwende g = 9,81 m/s². Welcher Wasserspiegelunterschied Δz zwischen den Behältern ergibt einen Durchfluss von 40 L/s?

Q = 40 L/sL = 150 mD = 200 mmf = 0,025Kentrance = 0,5Kbend = 0,3 (×3)Kvalve = 2Kexit = 1,0
Δz = m
6.Schwer
K = 5freier AuslaufH = ?L = 150 m, D = 100 mm, f = 0,0152× Krümmer (K = 0,3)

Ein 150 m langes Rohr mit einem Innendurchmesser von 100 mm (Rohrreibungszahl nach Darcy f = 0,015) führt von einem offenen Behälter weg und tritt als freier Strahl ins Freie aus. Die örtlichen Verluste sind: ein scharfkantiger Einlauf (K = 0,5), 2 Krümmer (je K = 0,3) und ein Ventil (K = 5). Verwende g = 9,81 m/s². Wie hoch H muss der Wasserspiegel im Behälter über dem Rohrauslauf liegen, damit der Durchfluss 15 L/s beträgt?

Q = 15 L/sL = 150 mD = 100 mmf = 0,015Kentrance = 0,5Kbend = 0,3 (×2)Kvalve = 5
H = m

Lösungsschlüssel

  1. 1. Re = 384,1
  2. 2. Re = 33953
  3. 3. hf = 3,445 m
  4. 4. Δp = 108,4 kPa
  5. 5. Δz = 1,913 m
  6. 6. H = 5,503 m

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