Widerstandswert

Widerstandswert von Rohrleitungssystemen

Rohrleitungssysteme bestehen oftmals aus unterschiedlichen Durchmessern und verschiedenen Einbaukomponenten.
Die Widerstände können in Reihen- oder Parallelschaltung angeordnet sein. Der Gesamt-Druckverlust kann über den Widerstandswert einfach ermittelt werden.

Widerstandswert einer kreisförmigen Rohrleitung durch Rohrreibung

R i = Widerstandsbeiwert der Rohrleitung (kg/m7) ρ = Dichte (kg/m³)  λ i = Rohrreibungszahl des Teilstrangs i (-) L i = Rohrleitungslänge des Teilstrangs i (m) d i = Rohrinnendurchmesser des Teilstrangs (m)

Widerstandswert einer Einbaukomponente (Zetawert)

R i = Widerstandsbeiwert der Komponente (kg/m7) ζ i = Zetawert der Komponente (-) ρ = Dichte (kg/m³)  v = Strömungsgeschwindigkeit (m/s)  V = Volumenstrom (m³/s)

Widerstandswert bei gegebenem Druckverlust und Volumenstrom

Δ p = Druckverlust (Pa)  R = Widerstandbeiwert (kg/m7)  V = Volumenstrom (m³/s)

Widerstandswert bei hintereinander geschalteten Rohrleitungen oder Komponenten

R ges = Gesamtwiderstandswert (kg/m7) R i = Widerstandswerts des Teilstrangs (kg/m7)

Widerstandswert bei parallel geschalteten Rohrleitungen oder Komponenten

R i = Einzelwiderstandswert des Teilstrangs (kg/m7) R ges = Gesamtwiderstandswert (kg/m7)

Berechnung Druckverlust aus dem Gesamtwiderstandswert

Δ p = Gesamtdruckverlust (Pa)  R ges = Gesamtwiderstandswert (kg/m7) V = Volumenstrom (m³/s)

Beliebig geschaltete Widerstände in einem Rohrsystem

In einem Rohrleitungssystem können die Widerstände unterschiedlich geschaltet sein. Wie in dem Beispiel gezeigt, z. B. parallel, hintereinander und wieder parallel.
Der Gesamtdruckverlust wird ermittelt, in dem der Widerstand der einzelnen Gruppen ermittelt wird. Diese Gruppenwiderstände werden als ein in Reihe geschaltetes System betrachtet.

Anlagenkennlinie - Pumpenkennlinie - Betriebspunkt

Anlagenkennlinie
Die Anlagenkennlinie ist die Kurve, die den Zusammenhang zwischen der Förderhöhe der Anlage und dem Förderstrom wiedergibt. Das Verhältnis Druckverlust zu Volumenstrom im Quadrat wird auch Anlagenwiderstandskonstante bezeichnet.

X = Anlagenwiderstandskonstante (bar/(m³/h))  Δ p = Druckverlust (bar)  V = Durchflussmenge (m³/h)

Pumpenkennlinie
Die Pumpenkennlinie wird vom Hersteller ermittelt. In Abhängigkeit des Volumenstroms wird die Förderhöhe der Pumpe dargestellt.

Betriebspunkt
Der Betriebspunkt einer Pumpe stellt sich dort ein, wo die Förderhöhen der Pumpe und Anlage gleich groß sind, also dort, wo sich die Pumpenkennlinie und die Anlagenkennlinie schneiden.Im Regelfall ist für die Auswahl der Pumpe in einer Anlage primär der Förderstrom maßgebend; die Förderhöhe der Anlage wird dann entsprechend den vorgegebenen Verhältnissen ausgelegt.