Durchsatzprobleme
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Ich habe eine grundlegende Frage an die Experten: In einem Gasleitungssystem mit konstanter Strömung – kann man dann sagen, dass das Volumenstrommaß in dem gesamten Leitungsnetz konstant bleibt? Wenn es Stellen gibt, an denen der Durchmesser der Leitung sich ändert, bleibt das Volumenstrommaß weiterhin unverändert. Was sich ändert, sind lediglich die Strömungsgeschwindigkeit und die Querschnittsfläche. Das bedeutet: qv1 = qv2. Strömungsgeschwindigkeit 1 × Querschnittsfläche 1 = Strömungsgeschwindigkeit 2 × Querschnittsfläche 2. Ist diese Interpretation richtig?
Warum? Ist die Bernoulli-Gleichung auch nicht so?
Richtig, Gesetz der Erhaltung der Masse – man kann nicht 100 hineingeben und 200 herausbekommen
Das gilt für inkompressible Flüssigkeiten. Aber für ein komprimierbares Fluid wie Gas ist das nicht korrekt. Es ist nicht ganz klar, ob der Volumenstrom in Ihrer Frage der Nennvolumenstrom oder der Betriebsvolumenstrom ist. Für den Volumenstrom unter Betriebsbedingungen gilt die Bernoulli-Gleichung P1V1/T1 = P2V2/T2; Temperaturänderungen werden vernachlässigt, somit gilt P1V1 = P2V2 (wobei V1 und V2 jeweils der Volumenstrom unter Betriebsbedingungen sind). V=u*S. Daher gilt P1u1S1 = P2u2S2. (u1, u2 sind die Strömungsgeschwindigkeiten des Fluids, S1, S2 sind die Querschnitte). Für den Volumenstrom unter Standardbedingungen gilt: V1 = V2 (beide Werte sind der Volumenstrom unter Standardbedingungen)
Wenn sich der Durchmesser der Rohrleitung ändert, kommt es zu einer Drosselung – dadurch ändert sich auch der Druck. Mit der Gleichung für den Zustand idealer Gase, P1V1 = P2V2, und da P1 ≠ P2 gilt, folgt auch, dass V1 ≠ V2 ist. Kann man dann sagen, dass sich die Durchflussmenge geändert hat? Und warum gilt unter Standardbedingungen V1 = V2? Immer noch schwindlig :)
Die Massenströmung bleibt gleich, die Volumenströmung hängt von Temperatur und Druck ab.
Der Volumenstrom kann unterschiedlich sein, doch nach der Umrechnung ist er gleich – das bedeutet, dass die Masse erhalten bleibt
Die Masse bleibt konstant, doch das Volumen muss nicht unbedingt konstant bleiben – es kann komprimiert werden……