Kopfverlust

Was bedeutet Kopfverlust?

Der Druckverlust bezieht sich auf eine Messung der Energie, die in einem Flüssigkeitssystem aufgrund von Reibung entlang der Länge eines Rohrs oder Hydrauliksystems sowie aufgrund von Armaturen, Ventilen und anderen Systemstrukturen dissipiert wird. Der Gesamthöhenverlust einer Flüssigkeit, wenn sie sich durch ein Flüssigkeitssystem bewegt, ist die Summe der Höhen-, Geschwindigkeits- und Druckhöhenverluste.

Druckverluste sind in realen Fluidsystemen, die Flüssigkeiten oder Gase enthalten, unvermeidbar. Sie ist ein Ergebnis der Reibung zwischen den Wänden eines Rohrs und der Flüssigkeit, der Reibung zwischen Flüssigkeitspartikeln, wenn sie sich relativ zueinander bewegen, und der Turbulenz, die verursacht wird, wenn der Fluss der Flüssigkeit umgeleitet oder in irgendeiner Weise durch Komponenten wie z B. Rohrleitungsein- und -ausgänge, Pumpen, Ventile und Armaturen.

Bei der Analyse von Rohrleitungssystemen ist der Druckverlust aufgrund von viskosen Effekten entlang der Länge des Systems sowie anderer zusätzlicher Druckverluste, die durch angeschlossene Geräte entstehen, von größter Bedeutung.

Faust erklärt Kopfverlust

Eine Verringerung des Druckverlusts wird festgestellt, wenn die Geschwindigkeit des Fluids verringert wird, was häufig auf Rohrreibung zurückzuführen ist. Umgekehrt kann die Geschwindigkeit des Fluids aus verschiedenen Gründen zunehmen, beispielsweise durch eine Verringerung des Rohrdurchmessers. Solche Änderungen können als eine Erhöhung des Druckverlusts aufgrund einer Erhöhung der Reibung des Systems widergespiegelt werden. Der Druckverlust stellt auch Energie dar, die zur Überwindung von Reibung verwendet wird, die durch die Rohrwände und andere Komponenten verursacht wird, insbesondere bei turbulenter Strömung.

Es gibt zwei Arten von Kopfverlust:

  1. Großer Druckverlust, der auf Reibung in Rohren und Kanälen zurückzuführen ist
  2. Geringer Druckverlust, der auf Komponenten wie Ventile, Fittings, Bögen und T-Stücke zurückzuführen ist

Abbildung 1. Geringfügiger Druckverlust, der durch Hindernisse verursacht wird, wie z. B. Änderungen in der Form des Rohrs und der Winkelverbindungen.

Die Höhe des Druckverlusts hängt von vielen Faktoren ab, wie z. B. der Strömungsgeschwindigkeit, der Rohrlänge und dem Durchmesser sowie der Rauheit des Rohrs, die die Reibungsgröße und die Reynolds-Zahl in der Strömung bestimmt.

Obwohl der Druckverlust einen Energieverlust darstellt, ist der vollständige Energieverlust des Fluids nicht sicher. Der durch Reibung verursachte Druckverlust erzeugt eine äquivalente Erhöhung der inneren Energie, d. h. eine Erhöhung der Temperatur des Fluids.

Die meisten praktizierten Methoden zur Bewertung des Druckverlusts aufgrund von Reibung basieren fast vollständig auf experimentellen Beweisen.

Der Druckverlust ist ein Maß für die Verringerung der Gesamtdruckhöhe der Flüssigkeit, wenn sie sich durch ein Rohrsystem bewegt. Druckverlust, der entlang der Rohrwand auftritt, wird als Reibungsverlust bezeichnet. Der Druckverlust aufgrund der Reibung Hf in einer bestimmten Rohrleitung für einen bestimmten Abfluss wird durch die Darcy-Weisbach-Gleichung bestimmt:

wo:

f = Reibungsfaktor (ohne Einheit)

L = Rohrlänge (ft)

D = Rohrdurchmesser (ft)

v = Flüssigkeitsgeschwindigkeit (ft/sec)

g = Erdbeschleunigung (ft/sec2)

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