Warum ist bei der Verteilung des Durchflusses in Rohrleitungen der Durchfluss in glatten Rohren geringer als in rauen Rohren?
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RT: Laut den Formeln im Buch sollte bei glatten Rohren mit geringem Reibungskoeffizient ein höherer Durchfluss erzielt werden
Der Durchfluss und der Reibungskoeffizient hängen beide vom Rohrdurchmesser ab
Was passiert, wenn der Lichtleitrohr dünn ist, lang ist und viele Biegungen aufweist?
Der Reibungskoeffizient ist nur ein Faktor – es gibt auch Faktoren wie die äquivalente Länge und die Höhe. Letztendlich sollte die endgültige Durchflussmenge der beiden Rohre so berechnet werden, dass der Energieverlust in beiden Rohren gleich ist
Der Durchmesser der groben Rohre ist um nicht mehr als 5 % größer als der der glatten Rohre. Beide Rohre haben die gleiche Länge. Doch der Durchfluss in den glatten Rohren beträgt nur 0,8 des Durchflusses in den groben Rohren. Natürlich sind beide Rohre mit Teilen verbunden, die weder glatt noch grob sind. Doch wenn man nur den Reibungskoeffizienten für diese Teile berücksichtigt – und tatsächlich unterscheidet sich auch der Reynolds-Zahl-Wert nur um etwa einen Faktor von 10 – dann ergibt sich ein negativer Reibungskoeffizient, was offensichtlich unlogisch ist
Der Durchmesser der groben Rohre ist um nicht mehr als 5 % größer als der der glatten Rohre. Beide Rohre haben die gleiche Länge. Doch der Durchfluss in den glatten Rohren beträgt nur 0,8 des Durchflusses in den groben Rohren. Natürlich sind beide Rohre mit Teilen verbunden, die weder glatt noch grob sind. Doch wenn man nur den Reibungskoeffizienten für diese Teile berücksichtigt – und tatsächlich unterscheidet sich auch der Reynolds-Zahl-Wert nur um etwa einen Faktor von 10 – dann ergibt sich ein negativer Reibungskoeffizient, was offensichtlich unlogisch ist
Es könnte damit zusammenhängen, inwieweit es sich um Strömung im laminaren oder turbulenten Bereich handelt.