Einfache Formel für die Durchströmung von Rohren

Das Hausnetz bietet Wasser mit Pa = 4 bar. Eine Anwendung ist die Beregnungsanlage für Terrassenpflanzen.

Anordnung: Wasseranschluß 1/2 " - ein/aus-Magnetventil- Kapilare von ca 5-10 cm Länge [l] und einem Innen-Durchmesser von y mm - Kunstoff-Rohrleitung mit [D] = ca. 15 mm als Innen-Durchmesser und [L] = ca. 40 mm als Länge.
Diese Ku-Leitung hat [n] in etwa gleichem Abstand gebohrte Löcher mit [Q = n . q] Gesamt-Querschnitt. q = pi . d d = ca, 0.5 mm,

Der Wasserdruck Pe am verschlossenen Ende der Beregnungsleitung ergibt sich als etwas

Hallo erstmal.
Ganz allgemein gilt für Wasser der Bernoulli:
p1/rho1 + c1^2/2 + g*z1 = p2/rho2 + c2^2/2 + g*z2 +c2^2/2*(Zeta)

p: Druck in Pascal (1 bar = 10^5 Pascal)
rho: Dichte von Wasser (ca. 1000 kg/m³)
c: Strömungsgeschwindigkeit [m/s]
z: Bezugshöhen [m]
Zeta: Verlustbeiwert [-]
g: Erdbeschleunigungskonstante = 9,81 m/s^2
Wichtig ist, dass du die hier angegebnen SI-Einheiten verwendest (also m, kg, Pascal, m/s)

Index 1 ist bei deinem Start-Punkt, Index 2 die Umgebung draußen.

Da sich die Dichte vom Wasser nicht ändert gilt rho1=rho2=rho.

Damit umgestellt:
(p1-p2)/rho + (c1^2-c2^2)/2 + g*(z1-z2) - c2^2/2 * Zeta = 0

Mit den Annahmen p1=4*10^5 Pa, p2= 1*10^5 Pa (Umgebungsdruck), c1=1 m/s(Annahme! - Ist Volumenstrom im Hausnetz bekannt??), z1=z2 => z1-z2=0 (keine Höhendifferenz) und Zeta = 0 (Verlustfreiheit, d.h. keine (Verlust-)Strömungswiderstände im Ventil, in Krümmern (Bogen) und keine Verluste aufgrund der Rohrrauhigkeit.
c2: Gesuchte Austrittsgeschwindigkeit

Umstellen und einsetzen:
c2= wurzel(2*[(p1-p2)/rho + c1^2/2])
c2= wurzel(2*[(4*10^5-1*10^5)/1000 + 1^2/2])=24 m/s = 24*3,6 km/h = 88 km/h(!)
Der maximale austretende Volumenstrom ist somit V.2=c2 * A2, wobei A2 der Austrittsquerschnitt in [m^2] ist.

Der so gefundene Volumenstrom ist aufgrund von vernachlässigten Verlusten der maximal mögliche Volumenstrom. Der tatsächlich vorherschende Volumenstrom wird kleiner sein!
Insbesondere Bedarf der Wert für c1 eine Überprüfung. Eine Berechnung ohne Vernachlässigter Reibung Zeta ist empfehlenswert.

In der Hoffnung dir weitergeholfen zu haben wünsch ich viel Spaß bei deinem Projekt.

Und bei Fragen? ~> Fragen! :smile:

LG
Olli87