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Erschienen in:

2016 | OriginalPaper | Buchkapitel

9. Grundgleichungen der eindimensionalen Modellierung

verfasst von : Heinz Herwig

Erschienen in: Strömungsmechanik

Verlag: Springer Fachmedien Wiesbaden

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Zusammenfassung

Der Grundgedanke einer eindimensionalen Modellierung besteht darin, einer Stromlinie in einem Strömungsfeld zu folgen und die Veränderung der einzelnen Strömungsgrößen (Geschwindigkeit, Druck, …) längs dieser Stromlinie zu beschreiben. Stromlinien waren in Abschn. 3.2.2 eingeführt worden und sind z. B. in Abb. 3.5 dargestellt. In diesem Zusammenhang definiert man nun einen sogenannten Stromfaden und eine Stromröhre.

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Eine eindimensionale Strömung kann in einem Strömungsquerschnitt ein nicht konstantes Geschwindigkeitsprofil besitzen (wie z. B. das parabolische Profil einer ausgebildeten laminaren Rohrströmung). Es gibt aber keine Geschwindigkeitskomponenten senkrecht zur Strömungsrichtung. Die Auswirkungen solcher nicht konstanten Profile auf die Bilanzen werden im Zusammenhang mit der späteren Gleichung (9.12) erläutert.

Siehe dazu z. B.: Herwig, H.; Schmandt, B. (2015): Strömungsmechanik, 3. Aufl., Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg.

Was tatsächlich geschieht, wird später nachvollziehbar: In der Pumpe findet in diesem Fall eine Druckerhöhung statt. Die aufgebrachte mechanische Energie wird für die erhöhte Verschiebearbeit am Austrittsquerschnitt im Vergleich zum Eintrittsquerschnitt benötigt.

Siehe dazu auch: Herwig, H. (2007): Die irreführende Verwendung der thermodynamischen Grös̈e Enthalpie – ein didaktischer Sündenfall, Forschung im Ingenieurwesen, 71, 107–112. Und: Herwig, H. (2014): The Misleading Use of „Enthalpy“ in an Energy Conversion Analysis, Natural Science, 6, 878–885.

Die gelegentlich zu findende Bezeichnung „Druckenergie“ für den Term \(p/\varrho\) ist irreführend und sollte unterbleiben, da es aus thermodynamischer Sicht keinen solchen Energieteil gibt.

Genaueres dazu z. B. in Herwig, H.; Kautz, C.; Moschallski, A. (2016): Technische Thermodynamik, Springer Vieweg, Wiesbaden; Kap. 6.

Genaugenommen handelt es sich um einen Verlust von Gesamtdruck. Diese Größe wird in Abschn. 10.4, dort als (10.12) eingeführt.

Titel: Grundgleichungen der eindimensionalen Modellierung
verfasst von: Heinz Herwig
Verlag: Springer Fachmedien Wiesbaden
Buch: Strömungsmechanik
Print ISBN: 978-3-658-12981-1

Electronic ISBN: 978-3-658-12982-8

Copyright-Jahr: 2016
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-658-12982-8_9

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