Arbeitsblatt Rohrreibung und Verlusthöhe mit Lösungen

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1.Leicht
V = 2 m/sD = 150 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 2 m/s durch ein Rohr mit einem Innendurchmesser von 150 mm. Bestimme die Reynolds-Zahl Re.

ρ = 891 kg/m³μ = 0,29 Pa·sV = 2 m/sD = 150 mm
Re =
2.Leicht
V = 3 m/sD = 150 mmρ = 850 kg/m³, μ = 0,005 Pa·s

Ein Fluid (Leichtes Heizöl, ρ = 850 kg/m³, μ = 0,005 Pa·s) strömt mit 3 m/s durch ein Rohr mit einem Innendurchmesser von 150 mm. Bestimme die Reynolds-Zahl Re.

ρ = 850 kg/m³μ = 0,005 Pa·sV = 3 m/sD = 150 mm
Re =
3.Mittel
V = 1,8 m/sD = 250 mmL = 400 mf = 0,02

Wasser fließt mit einer mittleren Geschwindigkeit von 1,8 m/s durch ein 400 m langes Rohr mit einem Innendurchmesser von 250 mm. Verwende die Rohrreibungszahl nach Darcy f = 0,02 und g = 9,81 m/s². Bestimme die Reibungsverlusthöhe hf.

V = 1,8 m/sL = 400 mD = 250 mmf = 0,02g = 9,81 m/s²
hf = m
4.Mittel
V = 2,4 m/sD = 100 mmL = 150 mf = 0,028

Wasser (ρ = 1000 kg/m³) fließt mit 2,4 m/s durch ein waagerechtes, 150 m langes Rohr mit einem Innendurchmesser von 100 mm. Verwende die Rohrreibungszahl nach Darcy f = 0,028 und g = 9,81 m/s². Bestimme den Druckverlust Δp über das Rohr in kPa.

V = 2,4 m/sL = 150 mD = 100 mmf = 0,028ρ = 1000 kg/m³
Δp = kPa
5.Schwer
K = 10Δz = 10 mL = 150 m, D = 100 mm, f = 0,022× Krümmer (K = 0,3)

Zwei offene Behälter sind durch ein 150 m langes Rohr mit einem Innendurchmesser von 100 mm und einer Rohrreibungszahl nach Darcy f = 0,02 verbunden. Der Wasserspiegel des oberen Behälters liegt 10 m über dem des unteren. Die örtlichen Verluste sind: ein scharfkantiger Einlauf (K = 0,5), 2 Krümmer (je K = 0,3), ein Ventil (K = 10) und der Auslauf in den unteren Behälter (K = 1,0). Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme den Durchfluss Q in L/s.

Δz = 10 mL = 150 mD = 100 mmf = 0,02Kentrance = 0,5Kbend = 0,3 (×2)Kvalve = 10Kexit = 1,0
Q = L/s
6.Schwer
K = 5freier AuslaufH = ?L = 100 m, D = 100 mm, f = 0,0152× Krümmer (K = 0,3)

Ein 100 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 = 100 mD = 100 mmf = 0,015Kentrance = 0,5Kbend = 0,3 (×2)Kvalve = 5
H = m

Lösungsschlüssel

  1. 1. Re = 921,7
  2. 2. Re = 76500
  3. 3. hf = 5,284 m
  4. 4. Δp = 121 kPa
  5. 5. Q = 16,96 L/s
  6. 6. H = 4,109 m

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