Was ist dynamischer Druck – Geschwindigkeitsdruck – Definition?

Dynamischer Druck – Geschwindigkeitsdruck. Der Begriff dynamischer Druck (manchmal auch Geschwindigkeitsdruck genannt) wird mit dem Flüssigkeitsfluss und dem Bernoulli-Effekt in Verbindung gebracht. Wärmetechnik

Dynamischer Druck – Geschwindigkeitsdruck

Im Allgemeinen ist Druck  ein Maß für die  Kraft, die  pro Flächeneinheit auf die Grenzen eines Stoffes ausgeübt wird . Der Begriff dynamischer Druck (manchmal auch Geschwindigkeitsdruck genannt ) wird mit dem Flüssigkeitsfluss und dem Bernoulli-Effekt in Verbindung gebracht, der durch die Bernoulli-Gleichung beschrieben wird :

Bernoulli-Theorem - Gleichung

Dieser Effekt bewirkt die  Absenkung des Flüssigkeitsdrucks (statischen Drucks)  in Bereichen, in denen die Strömungsgeschwindigkeit erhöht ist. Diese Druckverringerung in einer Verengung eines Strömungswegs mag nicht intuitiv erscheinen, wenn man Druck als Energiedichte betrachtet. Im Hochgeschwindigkeitsstrom durch die Verengung muss die kinetische Energie (dynamischer Druck – ½.ρ.v 2 ) auf Kosten der Druckenergie (statischer Druck – p) zunehmen.

Wie man sieht, ist dynamischer Druck dynamischer Druck ist einer der Ausdrücke der  Bernoulli-Gleichung. In der inkompressiblen Fluiddynamik ist der dynamische Druck die Größe, die definiert wird durch:

Staudruck - Formel

Die vereinfachte Form der Bernoulli-Gleichung kann in der folgenden einprägsamen Wortgleichung zusammengefasst werden:

statischer Druck  +  dynamischer Druck  =  Gesamtdruck (Staudruck)

Gesamt- und Staudruck sind keine Drücke im üblichen Sinne – sie können nicht mit einer Aneroid-, Bourdon- oder Quecksilbersäule gemessen werden.

Um mögliche Unklarheiten im Zusammenhang mit dem Druck in der Fluiddynamik zu vermeiden, verwenden viele Autoren den Begriff statischer Druck, um ihn von Gesamtdruck und dynamischem Druck zu unterscheiden. Der Begriff statischer Druck ist identisch mit dem Begriff Druck und kann für jeden Punkt in einem Fluidströmungsfeld identifiziert werden. Der Staudruck ist die Differenz zwischen dem Staudruck und dem statischen Druck.

Dynamischer Druck und Druckverlust

PLC - Druckverlustkoeffizient - Gleichungen

Der dynamische Druck hängt eng mit den Druckverlusten zusammen . Bei der praktischen Analyse von Rohrleitungssystemen ist der Druckverlust aufgrund von viskosen Effekten  entlang der Länge des Systems sowie  zusätzliche Druckverluste  aufgrund anderer  technologischer Geräte  wie Ventile, Bögen, Rohrleitungseingänge, Armaturen und T-Stücke von größter Bedeutung  . Durch Beobachtung ist der  Druckverlust  in den meisten technischen Strömungen (voll entwickelte, turbulente Rohrströmung) in etwa proportional zum Quadrat der Strömungsgeschwindigkeit . In der Tat, der  Druckverlust  ist auf den direkt proportional dynamischen Druck .

Die Proportionalitätskonstante ist der Druckverlustkoeffizient . Der Druckverlustkoeffizient wird mit K oder ξ (ausgesprochen „xi“) angegeben. Dieser Koeffizient kennzeichnet den Druckverlust eines bestimmten Hydrauliksystems oder eines Teils eines Hydrauliksystems. Es kann leicht in Hydraulikschleifen gemessen werden. Der Druckverlustkoeffizient kann sowohl für gerade Rohre als auch insbesondere für  lokale (geringfügige) Verluste definiert oder gemessen werden . Beispielsweise  bewirkt der Druckverlustkoeffizient ξ = 4,9, dass der Druckabfall etwa das 4,9-fache des dynamischen Drucks beträgt .

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