LotharGehlhaar - Teichbauforum

geil, bin ja sogar als einziege "grune" dabei

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der bekloppte franzose der ne vespa von 1957 fährt

sandoz schweitz???

ich meine ne ander firma, die mit N

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der bekloppte franzose der ne vespa von 1957 fährt

Eberhard,

du hattest Recht.


Pfiffikus,
der soeben noch einmal nachgerechnet hat

Hallo,

@Pfiffikus

d.h. also nach der von dir geposteten Formel :

DN100 ~ 12m³ (unter sehr guten Bedingungen, keine 90° Winkel usw.)
DN125 = 1.25 hoch 4 = 2.4414 x 12 m³ = 29,29 m³
DN150 = 1.50 hoch 4 = 5,0625 x 12 m³ = 60,75 m³
DN200 = 2.00 hoch 4 = 16 x 12 m³ = 192 m³
usw.

oder?

Gruß Stefan

Hallo Stefan,

du hast völlig richtig gerechnet. Aber wie Eberhard schon schrieb, gilt diese Formel mit der Einschränkung, dass es sich um eine laminare Strömung handeln muss. Bei 12m3/h kommst du auf eine mittlere Geschwindigkeit von 43cm/s. Da könnten schon Wirbel entstehen, um die Strömung turbulent werden zu lassen.
Bei dem 200er Rohr kommt man rechnerisch auf eine mittlere Geschwindigkeit von 170cm/s. Das klingt estmal viel. Aber es ist ja nur eine Mittelwert. Am Rand dürfte die Geschwindigkeit sehr klein sein. Und in der Mitte viel schneller als der angegebene Wert. Doch das stört erstmal niemanden. Teilchen die durch die Mitte des 200er Rohres "rasen" haben in ihrer Nähe kein bisschen Rohrwand, welches sie durch Reibung bremsen könnte. Und wenn du statt der errechneten 192m3/h nur 160 m3/h umwälzt - für die meisten Anlagen dürfte es ausreichen.

Teilchenphysikalisch lässt sich Reibung aber gut erklären wenn die schnellen Wasserteilchen aus der Mitte durch Wirbel an die Rohrwand kommen. Schnelle Teilchen und Rohrwand in der Nähe - das gibt zusätzliche Reibungsverluste. Deshalb ist der Strömungswiderstand in turbulenten Strömungen gröβer.

Ähnliches gilt für Kurven im Rohr. In der Mitte, abgeschirmt von anderen Wasserschichten, strömen die schnellsten Wasserteilchen. Solange es geradeaus geht, passiert nicht viel. In einem 15°-Winkel kommen natürlich einige schnelle Wasserteilchen der Rohrwand mit ihrem Schwung verdächtig nahe - deshalb verursacht jeder dieser Winkel wieder ein wenig zusätzlichen Wasserwiderstand. Und wenn einer 90°-Winkel verbaut, so kann sich jedermann ausmalen, wohin die schnellen Teilchen aus der Rohrmitte mit voller Wucht prallen.


Mein Frend Lea hat mir eigentlich versprochen, dass er heute abend mal hier vorbeischaut und ein paar Kleinigkeiten dazu schreibt, wann eine Strömung laminar ist und wann turbulent, welchen quantitativen Einfluss unter Umständen eine leichte Turbulenz wie in deinem geschilderten Fall hätte.


Pfiffikus,
der ihm nicht vorgreifen möchte

Er war nicht da, so poste ich mal etwas zur Reynolds-Zahl.

Die Reynoldszahl ist Re=R*rho*v/eta, wobei R der charakteristische Radius ist, rho die Dichte des Fluids, v die Geschwindigkeit und eta die dynamische Viskosität des Fluids ist. Empirisch fand man, dass die Strömung laminar ist, wenn die Reynoldszahl kleiner ist als der kritische Wert, der bei ca. 1200 liegt (Grenze schwammig).

Stellen wir die Ungleichung nach v um, so finden wir:
v<1200*eta/(R*rho) für eine laminare Strömung. (Vorausgesetzt es gibt keine gröβeren externen Störungen, an denen die Strömung verwirbelt.)

Die Viskositäten eta für Wasser sind 0.001787 (bei 0°C), 0.001002 (20°C), 0.000653 (40°C), jeweils in Ns/m^2.
Die Dichte von Wasser liegt bei rho=1000 kg/m^3 (die Temperaturabhängigkeit der Dichte ist zu gering als dass sie extra betrachtet werden müsste).

Für ein 100er Rohr z.b. ergibt sich bei 20°C eine Geschwindigkeit, die kleiner sein muss als 1200*0.001002/(0.05*1000)=0.024 m/s = 24 mm/s.

@Stefan
Wie stark der Wert bei deinen 43cm/s durch Turbulenzen verfälscht wird, ich weiβ es noch nicht.


Pfiffikus,
der sich bei Lea bedankt

ja, aber ich war unvorhergesehenerweise bis nach mitternacht auf arbeit und habe mit dem einkoppelproblem am oszi gekaempft.

je nach stoerungsgrad kann die stroemung bei verschiedenen Reynoldszahlen in turbulenz umschlagen, charakterisiert dadurch, dass der widerstandsbeiwert stark ansteigt. wenn man irgendwo in der stroemung eine zunaechst schwache stoerung (z.b. als ueberlagerung eines geschwindigkeitsspektrums) einfuegt dann werden sich gewisse komponenten mit der zeit verstaerken und andere klingen ab. also genau so wie das bei der stabilitaetsanalyse von gleichgewichten der fall ist. die komponenten fuer die der imaginaerteil der frequenz groesser als null ist werden exponentiell verstaerkt. bei der rohrstroemung wird diese sich verstaerkende stoerung aber mit der fortpflanzungsgeschwindigkeit weitertransportiert so dass es passieren kann, dass die stoerung schon aus dem (endlichen) rohr entwichen ist bevor die laminare stroemung wirklich abreisst. nahe an der eigentlich immer mit rauhigkeiten versehenen rohrwand gibt es starke geschwindigkeitsgradienten so dass das geschwindigkeitsprofil in dieser grenzschicht i.a. wesentlich abweicht von dem in der rohrmitte.

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Danke für die Aufklärung Pfiffikus

dann reichen ja jeweils 1 DN125 Rohr zur Anbindung der parallel laufenden Biokammern an die Vorabscheidung und zur Pumpenkammer, bei Einsatz einer Linn Typ01.

Gruß Stefan

Hallo Pfiffikus,



Wenn man das umrechnet kommt man auf weniger als 700 l/h Durchfluss durch das 100er Rohr. Lothar würde das als "Bächlein" bezeichnen. In den meisten Fällen leiten wir deutlich mehr durch, deshalb sind die entsprechenden Strömungen turbulent.

Interessant ist auch die Aussage in einem Buch über technische Strömungslehre über in der Praxis bewährte "wirtschaftliche" Geschwindigkeiten in Rohrleitungen. Diese sind von der Viskosität des Fluids abhängig. Bei kaltem Wasser liegen sie etwa bei

2,0 m/sec bei einem 50er Rohr, das sind etwa 14 m³/h
2,4 m/sec bei einem 100er Rohr, das sind etwa 68 m³/h
3,0 m/sec bei einem 200er Rohr, das sind etwa 340 m³/h

Mit entsprechenden Pumpen kann man mehr durchdrücken, aber dann steigt der Leistungsbedarf (und die Stromkosten) ins Unwirtschaftliche. Angesichts steigender Strompreise möchte ich deutlich unter diesen Grenzen bleiben, d. h. an meine 14 m³/h-Pumpe hänge ich lieber ein dickeres als ein 50er Rohr.

Gruß
Eberhard,
der diesen Ratschlag auch von juergen-b erhielt.

warum spielt es fuer die fische ueberhaupt eine rolle ob das wasser laminar oder turbulent durchgepumpt wird?