{"id":42597,"date":"2019-10-05T10:02:56","date_gmt":"2019-10-05T09:02:56","guid":{"rendered":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/was-ist-widerstandskraft-widerstandsgleichung-definition\/"},"modified":"2020-03-05T09:23:59","modified_gmt":"2020-03-05T08:23:59","slug":"was-ist-widerstandskraft-widerstandsgleichung-definition","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/was-ist-widerstandskraft-widerstandsgleichung-definition\/","title":{"rendered":"Was ist Widerstandskraft &#8211; Widerstandsgleichung &#8211; Definition?"},"content":{"rendered":"<div class=\"su-quote su-quote-style-default\">\n<div class=\"su-quote-inner su-clearfix\">Die Widerstandsgleichung ist eine Formel, mit der die Widerstandskraft berechnet wird, die ein Objekt aufgrund der Bewegung durch eine Fl\u00fcssigkeit erf\u00e4hrt.\u00a0Ziehkraft &#8211; Ziehgleichung<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"su-divider su-divider-style-dotted\"><\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<h2>Ziehkraft &#8211; Ziehgleichung<\/h2>\n<p>Die\u00a0<strong>Widerstandskraft\u00a0<\/strong><strong>F\u00a0<sub>D<\/sub><\/strong>\u00a0h\u00e4ngt unter anderem von der\u00a0<a title=\"Was ist Dichte - Physik\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/thermodynamics\/thermodynamic-properties\/what-is-density-physics\/\">Dichte<\/a>\u00a0der Fl\u00fcssigkeit, der Str\u00f6mungsgeschwindigkeit und der Gr\u00f6\u00dfe, Form und Ausrichtung des K\u00f6rpers ab.\u00a0Eine M\u00f6glichkeit, dies auszudr\u00fccken, ist die\u00a0<strong>Widerstandsgleichung<\/strong>\u00a0.\u00a0Die\u00a0<strong>Widerstandsgleichung<\/strong>\u00a0ist eine Formel, mit der die\u00a0<strong>Widerstandskraft<\/strong>\u00a0berechnet wird, die\u00a0ein Objekt aufgrund der Bewegung durch eine Fl\u00fcssigkeit erf\u00e4hrt.<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/drag-force-formula.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-full wp-image-20495 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/drag-force-formula.png\" alt=\"Zugkraft - Zuggleichung - Formel\" width=\"261\" height=\"257\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/drag-force-formula.png\" \/><\/a><\/p>\n<p>Der Referenzbereich A ist als der Bereich der orthografischen Projektion des Objekts in einer Ebene senkrecht zur Bewegungsrichtung definiert.\u00a0Bei hohlen Objekten kann die Referenzfl\u00e4che erheblich gr\u00f6\u00dfer sein als die Querschnittsfl\u00e4che, bei nicht hohlen Objekten entspricht sie genau einer Querschnittsfl\u00e4che.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<h2>Was ist Drag in der Physik?<\/h2>\n<p>In\u00a0<a title=\"Fl\u00fcssigkeitsdynamik\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/fluid-dynamics\/\">der Fluiddynamik<\/a>\u00a0ist der\u00a0<strong>Widerstand<\/strong>\u00a0eine Kraft, die der Relativbewegung eines sich bewegenden Objekts entgegenwirkt.\u00a0Die Kraft, die ein str\u00f6mendes Fluid in Str\u00f6mungsrichtung auf einen K\u00f6rper aus\u00fcbt.\u00a0Im Gegensatz zu anderen Widerstandskr\u00e4ften wie Trockenreibung, die nahezu unabh\u00e4ngig von der Geschwindigkeit sind,\u00a0h\u00e4ngen die\u00a0<strong>Widerstandskr\u00e4fte<\/strong>\u00a0von der Geschwindigkeit ab.\u00a0<strong>Die Widerstandskraft<\/strong>\u00a0ist proportional zur Geschwindigkeit f\u00fcr eine laminare Str\u00f6mung und zur Quadratgeschwindigkeit f\u00fcr eine turbulente Str\u00f6mung.\u00a0<strong>Der Luftwiderstand<\/strong>\u00a0wird im Allgemeinen durch zwei Ph\u00e4nomene verursacht:<\/p>\n<ul>\n<li>\n<figure id=\"attachment_20487\" class=\"wp-caption alignright\" aria-describedby=\"caption-attachment-20487\"><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Drag-skin-friction-and-form-drag.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-full wp-image-20487 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Drag-skin-friction-and-form-drag.png\" alt=\"Drag - Hautreibung und Formwiderstand\" width=\"228\" height=\"343\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Drag-skin-friction-and-form-drag.png\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-20487\" class=\"wp-caption-text\">Quelle: wikipedia.org Lizenz: CC BY-SA 3.0<\/figcaption><\/figure>\n<p><a title=\"Hautreibung - Reibungswiderstand\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/fluid-dynamics\/what-is-drag-air-and-fluid-resistance\/skin-friction-friction-drag\/\"><strong>Hautreibung<\/strong><\/a>\u00a0.\u00a0Im Allgemeinen, wenn ein Fluid str\u00f6mt \u00fcber eine<strong>\u00a0station\u00e4re Oberfl\u00e4che<\/strong>\u00a0, beispielsweise die flache Platte, das Bett eines Fluss, oder die Wand eines Rohrs,das Fluid die Oberfl\u00e4che ber\u00fchrengebracht wird<strong>\u00a0zur Ruhe<\/strong>\u00a0durch die<strong>\u00a0Scherbeanspruchung<\/strong>\u00a0zu an der Wand.\u00a0Der Bereich, in dem sich die Str\u00f6mung von der Geschwindigkeit Null an der Wand bis zu einem Maximum im Hauptstrom der Str\u00f6mung einstellt, wird als<a title=\"Grenzschicht\" href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/was-ist-grenzschicht-definition\/\"><strong>\u00a0Grenzschicht bezeichnet<\/strong><\/a>\u00a0.\u00a0Daher \u00fcbt ein sich bewegendes Fluid tangentiale Scherkr\u00e4fte auf die Oberfl\u00e4che aus, und zwar aufgrund desdurch viskose Effekte verursachten<strong>\u00a0rutschfesten Zustands<\/strong>\u00a0.\u00a0Diese Art der<strong>\u00a0Widerstandskraft<\/strong>\u00a0h\u00e4ngt insbesondere von der Geometrie, der Rauheit der festen Oberfl\u00e4che und der Art der Fluidstr\u00f6mung ab.<\/li>\n<li><a title=\"Form ziehen - Druck ziehen\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/fluid-dynamics\/what-is-drag-air-and-fluid-resistance\/form-drag-pressure-drag\/\"><strong>Formular ziehen<\/strong><\/a>\u00a0.\u00a0<strong>Der Formwiderstand<\/strong>\u00a0, auch als<strong>\u00a0Druckwiderstand bezeichnet,<\/strong>\u00a0entsteht aufgrund der Form und Gr\u00f6\u00dfe des Objekts.\u00a0Diese Art der Widerstandskraft ist eine interessante Folge des<strong><a title=\"Satz von Bernoulli\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/fluid-dynamics\/bernoullis-equation-bernoullis-principle\/bernoullis-theorem\/\">\u00a0Bernoulli-Effekts<\/a>\u00a0.\u00a0<\/strong>Nach dem Bernoulli-Prinzip \u00fcbt schneller bewegte Luft weniger Druck aus.\u00a0Dies f\u00fchrt dazu, dass es zu einem Druckunterschied zwischen den Oberfl\u00e4chen des Objekts kommen kann.\u00a0Die allgemeine Gr\u00f6\u00dfe und Form des K\u00f6rpers sind die wichtigsten Faktoren f\u00fcr den<strong>\u00a0Formwiderstand<\/strong>\u00a0.\u00a0Im Allgemeinen haben K\u00f6rper mit einem gr\u00f6\u00dferen geometrischen Querschnitt einen h\u00f6heren Luftwiderstand als d\u00fcnnere K\u00f6rper.<\/li>\n<\/ul>\n<p>Diese beiden Kr\u00e4fte weisen im Allgemeinen Komponenten in Str\u00f6mungsrichtung auf, und somit ist die resultierende\u00a0<strong>Widerstandskraft<\/strong>\u00a0auf die kombinierten Wirkungen von\u00a0<strong>Druck-<\/strong>\u00a0und\u00a0<strong>Hautreibungskr\u00e4ften<\/strong>\u00a0in Str\u00f6mungsrichtung zur\u00fcckzuf\u00fchren.<\/p>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<p><span>Wenn die Reibungs- und Druckwiderstandskoeffizienten verf\u00fcgbar sind, wird der Gesamtwiderstandskoeffizient durch einfaches Addieren bestimmt:<\/span><\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/skin-friction-form-drag-coefficients.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-full wp-image-20488 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/skin-friction-form-drag-coefficients.png\" alt=\"Hautreibung - Formwiderstandskoeffizienten\" width=\"308\" height=\"54\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/skin-friction-form-drag-coefficients.png\" \/><\/a><\/p>\n<p><span>Bei\u00a0<\/span><strong><span>niedrigen\u00a0<\/span><a title=\"Reynolds Nummer\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/fluid-dynamics\/reynolds-number\/\"><span>Reynolds-Zahlen<\/span><\/a><\/strong><span>\u00a0ist der gr\u00f6\u00dfte Widerstand auf den\u00a0<\/span><strong><span>Reibungswiderstand zur\u00fcckzuf\u00fchren<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Dies gilt insbesondere f\u00fcr stark stromlinienf\u00f6rmige K\u00f6rper wie Tragfl\u00e4chen.\u00a0Andererseits ist bei einer\u00a0<\/span><strong><span>hohen Reynoldszahl<\/span><\/strong><span>\u00a0der\u00a0<\/span><a title=\"Kopfverlust - Druckverlust\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/fluid-dynamics\/bernoullis-equation-bernoullis-principle\/head-loss\/\"><span>Druckabfall<\/span><\/a><span>\u00a0signifikant, was den Formwiderstand erh\u00f6ht.<\/span><\/p>\n<p><span>Die Komponenten der Druck- und Hautreibungskr\u00e4fte in der\u00a0<\/span><strong><span>normalen<\/span><\/strong><span>\u00a0Flie\u00dfrichtung neigen dazu, den K\u00f6rper in diese Richtung zu bewegen, und ihre Summe wird als\u00a0<\/span><strong><a title=\"Auftriebskraft\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/fluid-dynamics\/bernoullis-equation-bernoullis-principle\/lift-force\/\"><span>Auftrieb bezeichnet<\/span><\/a><\/strong><span>\u00a0.<\/span><\/p>\n<p><span>In der Luftfahrt ist\u00a0<\/span><strong><span>der Auftrieb<\/span><\/strong><span>\u00a0eine nach oben wirkende Kraft auf einen Flugzeugfl\u00fcgel oder ein\u00a0<\/span><strong><span>Tragfl\u00e4chenprofil.\u00a0Das Bernoulli-Prinzip<\/span><\/strong><span>\u00a0erfordert, dass das Tragfl\u00e4chenprofil eine\u00a0<\/span><strong><span>asymmetrische Form hat<\/span><\/strong><span>\u00a0.<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<h2><span>Drag Force in der Nukleartechnik<\/span><\/h2>\n<p><span>Die Analyse der\u00a0<\/span><strong><span>hydraulischen Auftriebskraft<\/span><\/strong><span>\u00a0ist eine der wichtigsten Analysen beim Entwurf einer Kraftstoffbaugruppe und bei der Analyse der hydraulischen Vertr\u00e4glichkeit gemischter Kerne.\u00a0Die Vertikalkr\u00e4fte werden durch eine Aufw\u00e4rtsstr\u00f6mung mit hoher Geschwindigkeit durch den\u00a0<\/span><a title=\"Reaktorkern\" href=\"https:\/\/www.reactor-physics.com\/what-is-reactor-core-definition\/\"><span>Reaktorkern<\/span><\/a><span>\u00a0induziert\u00a0.\u00a0Der Str\u00f6mungsweg f\u00fcr das Reaktork\u00fchlmittel durch den\u00a0<\/span><a title=\"Reaktordruckbeh\u00e4lter\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power-plant\/nuclear-reactor\/reactor-pressure-vessel\/\"><span>Reaktorbeh\u00e4lter<\/span><\/a><span>\u00a0w\u00e4re:<\/span><\/p>\n<ul>\n<li>\n<figure id=\"attachment_14206\" class=\"wp-caption alignright\" aria-describedby=\"caption-attachment-14206\"><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Continuity-Equation-Flow-Rate-min.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-medium wp-image-14206 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Continuity-Equation-Flow-Rate-min-300x300.png\" alt=\"Kontinuit\u00e4tsgleichung - Durchflussraten durch den Reaktor\" width=\"300\" height=\"300\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Continuity-Equation-Flow-Rate-min-300x300.png\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-14206\" class=\"wp-caption-text\"><span>Beispiel f\u00fcr Durchflussraten in einem Reaktor.\u00a0Es ist ein veranschaulichendes Beispiel, Daten repr\u00e4sentieren kein Reaktordesign.<\/span><\/figcaption><\/figure>\n<p><span>Das K\u00fchlmittel tritt\u00a0an der Einlassd\u00fcse\u00a0in den\u00a0<\/span><strong><span>Reaktorbeh\u00e4lter ein<\/span><\/strong><span>\u00a0und trifft auf den\u00a0<\/span><a title=\"Kernlauf\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power-plant\/nuclear-reactor\/core-barrel\/\"><span>Kernzylinder<\/span><\/a><span>\u00a0.<\/span><\/li>\n<li><span>Der Kernzylinder zwingt das Wasser, in dem Raum zwischen der Reaktorbeh\u00e4lterwand und dem\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power-plant\/nuclear-reactor\/core-barrel\/\"><span>Kernzylinder<\/span><\/a><span>\u00a0nach unten zu flie\u00dfen.\u00a0Dieser Raum wird \u00fcblicherweise als\u00a0<\/span><strong><span>Fallrohr bezeichnet<\/span><\/strong><span>\u00a0.<\/span><\/li>\n<li><span>Vom Boden des Druckbeh\u00e4lters wird die Str\u00f6mung durch den Kern umgekehrt, um durch die\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power-plant\/nuclear-fuel\/\"><span>Brennelemente zu gelangen<\/span><\/a><span>\u00a0, wo die K\u00fchlmitteltemperatur steigt, wenn sie durch die Brennst\u00e4be flie\u00dft.<\/span><\/li>\n<li><span>Schlie\u00dflich tritt das hei\u00dfere Reaktork\u00fchlmittel in den oberen Innenbereich ein, wo es aus der Auslassd\u00fcse in die hei\u00dfen Schenkel des Prim\u00e4rkreislaufs geleitet und zu den\u00a0<\/span><strong><a title=\"Dampfgenerator\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/steam-generator\/\"><span>Dampferzeugern weitergeleitet wird<\/span><\/a><span>\u00a0.<\/span><\/strong><\/li>\n<\/ul>\n<p><span>Brennelemente werden von der\u00a0<\/span><strong><span>oberen F\u00fchrungsstrukturbaugruppe gehalten<\/span><\/strong><span>\u00a0, die die Oberseite des Kerns definiert.\u00a0Diese Baugruppe besteht aus Edelstahl und hat viele Zwecke.\u00a0Die obere F\u00fchrungsstrukturanordnung \u00fcbt eine\u00a0<\/span><strong><span>Axialkraft<\/span><\/strong><span>\u00a0auf die Kraftstoffanordnungen aus (durch Federn in der oberen D\u00fcse) und definiert somit die genaue Position der Kraftstoffanordnung im Kern.\u00a0Der\u00a0<\/span><strong><span>obere<\/span><\/strong><span>\u00a0Flansch der\u00a0<strong>F\u00fchrungsstruktur<\/strong>\u00a0wird an Ort und Stelle gehalten und durch den Flansch des RPV-Verschlusskopfs vorgespannt.\u00a0Die obere F\u00fchrungsstrukturbaugruppe f\u00fchrt und sch\u00fctzt auch\u00a0<\/span><a title=\"Kontrollst\u00e4be\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power-plant\/control-rods\/\"><span>Steuerstangenbaugruppen<\/span><\/a><span>\u00a0und In-Core-Instrumente.<\/span><\/p>\n<p><span>Der erforderliche Abtrieb der\u00a0<\/span><strong><span>oberen F\u00fchrungsstrukturbaugruppe<\/span><\/strong><span>\u00a0an Kraftstoffbaugruppen muss sehr sorgf\u00e4ltig berechnet werden.\u00a0Unzureichender Abtrieb kann zum\u00a0<\/span><strong><span>Anheben der Kraftstoffanordnung f\u00fchren<\/span><\/strong><span>\u00a0, andererseits kann ein \u00fcberm\u00e4\u00dfiger Abtrieb zum\u00a0<\/span><strong><span>Verbiegen der Kraftstoffanordnung f\u00fchren<\/span><\/strong><span>\u00a0, was ebenfalls nicht akzeptabel ist.<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<h2><span>Beispiel: Widerstandskraft &#8211; Luftwiderstandsbeiwert &#8211; Kraftstoffb\u00fcndel<\/span><\/h2>\n<p><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Hydraulic-Diameter-Fuel-Channel.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"alignright size-medium wp-image-20407 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Hydraulic-Diameter-Fuel-Channel-254x300.png\" alt=\"Hydraulikdurchmesser - Kraftstoffkanal\" width=\"254\" height=\"300\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Hydraulic-Diameter-Fuel-Channel-254x300.png\" \/><\/a><span>Berechnen Sie den\u00a0<\/span><strong><span>Reibungswiderstand<\/span><\/strong><span>\u00a0eines\u00a0<\/span><strong><span>einzelnen Brennstabs<\/span><\/strong><span>\u00a0\u00a0in einem Reaktorkern bei normalem Betrieb (Auslegungsdurchfluss).\u00a0Angenommen, dieser Brennstab ist Teil eines Brennstoffb\u00fcndels mit dem rechteckigen Brennstoffgitter und dieses Brennstoffb\u00fcndel enth\u00e4lt keine Abstandsgitter.\u00a0Seine H\u00f6he betr\u00e4gt\u00a0<\/span><strong><span>h = 4 m<\/span><\/strong><span>\u00a0und die Kernstr\u00f6mungsgeschwindigkeit ist konstant und gleich\u00a0<\/span><strong><span>V\u00a0<\/span><\/strong><strong><sub><span>Kern<\/span><\/sub><\/strong><strong><span>\u00a0= 5 m \/ s.<\/span><\/strong><\/p>\n<p><span>Annehmen, dass:<\/span><\/p>\n<ul>\n<li><span>Der Au\u00dfendurchmesser der Ummantelung betr\u00e4gt:\u00a0<\/span><strong><span>d = 2 xr\u00a0<\/span><\/strong><strong><sub><span>Zr, 1<\/span><\/sub><\/strong><strong><span>\u00a0= 9,3 mm<\/span><\/strong><\/li>\n<li><span>Die Steigung der Kraftstoffstifte betr\u00e4gt:\u00a0<\/span><strong><span>p = 13 mm<\/span><\/strong><\/li>\n<li><span>die\u00a0<\/span><a title=\"Relative Rauheit des Rohres\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/fluid-dynamics\/major-head-loss-friction-loss\/relative-roughness-of-pipe\/\"><span>relative Rauheit<\/span><\/a><span>\u00a0betr\u00e4gt\u00a0<\/span><strong><span>&amp;\u00a0<\/span><\/strong><span><a title=\"Relative Rauheit des Rohres\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/fluid-dynamics\/major-head-loss-friction-loss\/relative-roughness-of-pipe\/\">epsi\u00a0<\/a><strong>; \/ D = 5 \u00b7 10 &amp; supmin; &amp;\u00a0<\/strong><\/span><strong><sup><span>sup4;<\/span><\/sup><\/strong><\/li>\n<li><span>Die Fl\u00fcssigkeitsdichte\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/thermodynamics\/thermodynamic-properties\/what-is-density-physics\/\"><span>betr\u00e4gt<\/span><\/a><span>\u00a0:\u00a0<\/span><strong><span>\u03c1 = 714 kg \/ m\u00a0<\/span><\/strong><strong><sup><span>3<\/span><\/sup><\/strong><\/li>\n<li><span>Die Kernstr\u00f6mungsgeschwindigkeit ist konstant und gleich\u00a0<\/span><strong><span>V\u00a0<\/span><\/strong><strong><sub><span>Kern<\/span><\/sub><\/strong><strong><span>\u00a0= 5 m \/ s<\/span><\/strong><\/li>\n<li><span>Die durchschnittliche\u00a0<\/span><a title=\"Was ist Temperatur - Physik\" href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/was-ist-temperatur-physik-definition\/\"><span>Temperatur<\/span><\/a><span>\u00a0des Reaktork\u00fchlmittels betr\u00e4gt:\u00a0<\/span><strong><span>T\u00a0<\/span><\/strong><strong><sub><span>Masse<\/span><\/sub><\/strong><strong><span>\u00a0= 296 \u00b0 C.<\/span><\/strong><\/li>\n<\/ul>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<h2><span>Berechnung der Reynoldszahl<\/span><\/h2>\n<p><span>Um die\u00a0<\/span><a title=\"Reynolds Nummer\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/fluid-dynamics\/reynolds-number\/\"><span>Reynolds-Zahl<\/span><\/a><span>\u00a0zu berechnen\u00a0, m\u00fcssen wir wissen:<\/span><\/p>\n<ul>\n<li><span>Der Au\u00dfendurchmesser der Ummantelung betr\u00e4gt:\u00a0<\/span><strong><span>d = 2 xr\u00a0<\/span><\/strong><strong><sub><span>Zr, 1<\/span><\/sub><\/strong><strong><span>\u00a0= 9,3 mm<\/span><\/strong><span>\u00a0(zur Berechnung des hydraulischen Durchmessers)<\/span><\/li>\n<li><span>Die Steigung der Kraftstoffstifte betr\u00e4gt:\u00a0<\/span><strong><span>p = 13 mm<\/span><\/strong><span>\u00a0\u00a0(zur Berechnung des Hydraulikdurchmessers)<\/span><\/li>\n<li><span>Die dynamische Viskosit\u00e4t von ges\u00e4ttigtem Wasser bei 300 \u00b0 C betr\u00e4gt:\u00a0<\/span><strong><span>\u03bc = 0,0000859 Ns \/ m\u00a0<\/span><\/strong><strong><sup><span>2<\/span><\/sup><\/strong><\/li>\n<li><span>Die Fl\u00fcssigkeitsdichte betr\u00e4gt:\u00a0<\/span><strong><span>\u03c1 = 714 kg \/ m\u00a0<\/span><\/strong><strong><sup><span>3<\/span><\/sup><\/strong><\/li>\n<\/ul>\n<p><strong><span>Der hydraulische Durchmesser D\u00a0<\/span><\/strong><strong><sub><span>h<\/span><\/sub><\/strong><span>\u00a0ist ein h\u00e4ufig verwendeter Begriff bei der Handhabung von Str\u00f6mungen in\u00a0<\/span><strong><span>nicht kreisf\u00f6rmigen Rohren und Kan\u00e4len<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Der\u00a0<\/span><strong><span>hydraulische Durchmesser des Brennstoffkanals<\/span><\/strong><span>\u00a0,\u00a0<\/span><em><span>D\u00a0<\/span><\/em><em><sub><span>h<\/span><\/sub><\/em><span>\u00a0, ist gleich\u00a0<\/span><strong><span>13,85 mm<\/span><\/strong><span>\u00a0.<\/span><\/p>\n<p><span>Siehe auch:\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/fluid-dynamics\/internal-flow\/hydraulic-diameter-2\/\"><span>Hydraulikdurchmesser<\/span><\/a><\/p>\n<p><span>Die\u00a0<\/span><strong><span>Reynolds-Zahl<\/span><\/strong><span>\u00a0innerhalb des Kraftstoffkanals ist dann gleich:<\/span><\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/reynolds-number-example.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-full wp-image-20412 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/reynolds-number-example.png\" alt=\"Reynolds Nummer - Beispiel\" width=\"593\" height=\"78\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/reynolds-number-example.png\" \/><\/a><\/p>\n<p><span>Dies erf\u00fcllt die\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/was-ist-turbulente-stromung-definition\/\"><strong><span>turbulenten Bedingungen<\/span><\/strong><\/a><span>\u00a0vollst\u00e4ndig\u00a0.<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<h2><span>Berechnung des Hautreibungskoeffizienten<\/span><\/h2>\n<p><strong><span>Der Reibungsfaktor<\/span><\/strong><span>\u00a0f\u00fcr turbulente Str\u00f6mung h\u00e4ngt stark von der\u00a0<\/span><strong><span>relativen Rauheit ab.\u00a0<\/span><\/strong><span>Sie wird durch die Colebrook-Gleichung bestimmt oder kann unter Verwendung des\u00a0<\/span><a title=\"Stimmungsvolles Diagramm\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/fluid-dynamics\/major-head-loss-friction-loss\/moody-diagram\/\"><strong><span>Moody-Diagramms bestimmt werden<\/span><\/strong><\/a><span>\u00a0.\u00a0Das\u00a0<\/span><strong><span>Moody-Diagramm<\/span><\/strong><span>\u00a0f\u00fcr\u00a0<\/span><strong><span>Re = 575 600<\/span><\/strong><span>\u00a0und\u00a0<\/span><strong><span>\u03b5 \/ D = 5 x 10\u00a0<\/span><\/strong><strong><sup><span>-4<\/span><\/sup><\/strong><span>\u00a0gibt folgende Werte zur\u00fcck:<\/span><\/p>\n<ul>\n<li><span>Der\u00a0<\/span><a title=\"Darcy Reibungsfaktor\" href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/was-ist-darcy-reibungsfaktor-definition\/\"><strong><span>Darcy-Reibungsfaktor<\/span><\/strong><\/a><span>\u00a0ist gleich\u00a0<\/span><strong><span>f\u00a0<\/span><\/strong><strong><sub><span>D<\/span><\/sub><\/strong><strong><span>\u00a0= 0,017<\/span><\/strong><\/li>\n<li><span>Der\u00a0<\/span><a title=\"Fanning-Reibungsfaktor\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/fluid-dynamics\/major-head-loss-friction-loss\/fanning-friction-factor\/\"><strong><span>Fanning-Reibungsfaktor<\/span><\/strong><\/a><span>\u00a0ist gleich\u00a0<\/span><strong><span>f\u00a0<\/span><\/strong><strong><sub><span>F<\/span><\/sub><\/strong><strong><span>\u00a0= f\u00a0<\/span><\/strong><strong><sub><span>D<\/span><\/sub><\/strong><strong><span>\u00a0\/ 4 = 0,00425<\/span><\/strong><\/li>\n<\/ul>\n<p><span>Daher ist der Hautreibungskoeffizient gleich:<\/span><\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/skin-friction-coefficient-example.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-full wp-image-20533 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/skin-friction-coefficient-example.png\" alt=\"Hautreibungskoeffizient - Beispiel\" width=\"377\" height=\"186\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/skin-friction-coefficient-example.png\" \/><\/a><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<h2><span>Berechnung der Widerstandskraft<\/span><\/h2>\n<p><span>Um die\u00a0<\/span><strong><span>Widerstandskraft<\/span><\/strong><span>\u00a0zu berechnen\u00a0, m\u00fcssen wir wissen:<\/span><\/p>\n<ul>\n<li><span>der\u00a0<strong>Hautreibungskoeffizient<\/strong>\u00a0, der ist:\u00a0<\/span><strong><span>C\u00a0<\/span><\/strong><strong><sub><span>D, Reibung<\/span><\/sub><\/strong><strong><span>\u00a0= 0,00425<\/span><\/strong><\/li>\n<li><span>die Fl\u00e4che der\u00a0<\/span><strong><span>Stiftoberfl\u00e4che<\/span><\/strong><span>\u00a0, die ist:\u00a0<strong>A = \u03c0.dh = 0,1169 m\u00a0<\/strong><\/span><strong><sup><span>2<\/span><\/sup><\/strong><\/li>\n<li><span>die\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/thermodynamics\/thermodynamic-properties\/what-is-density-physics\/\"><span>Fl\u00fcssigkeitsdichte<\/span><\/a><span>\u00a0, das ist:\u00a0<\/span><strong><span>\u03c1 = 714 kg \/ m\u00a0<\/span><\/strong><strong><sup><span>3<\/span><\/sup><\/strong><\/li>\n<li><span>die Kernstr\u00f6mungsgeschwindigkeit, die konstant ist und gleich\u00a0<\/span><strong><span>V\u00a0<\/span><\/strong><strong><sub><span>Kern<\/span><\/sub><\/strong><strong><span>\u00a0= 5 m \/ s ist<\/span><\/strong><\/li>\n<\/ul>\n<p><span>Aus dem\u00a0<\/span><strong><span>Hautreibungskoeffizienten,<\/span><\/strong><span>\u00a0der gleich dem\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/fluid-dynamics\/major-head-loss-friction-loss\/fanning-friction-factor\/\"><strong><span>Fanning-Reibungsfaktor ist<\/span><\/strong><\/a><span>\u00a0, k\u00f6nnen wir die Reibungskomponente der\u00a0<\/span><strong><span>Widerstandskraft<\/span><\/strong><span>\u00a0berechnen\u00a0<strong>.\u00a0<\/strong>Die Widerstandskraft ist gegeben durch:<\/span><\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/drag-force-example.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-full wp-image-20534 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/drag-force-example.png\" alt=\"Drag Force - Beispiel\" width=\"452\" height=\"72\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/drag-force-example.png\" \/><\/a><\/p>\n<p><span>Unter der Annahme, dass eine Brennelementanordnung beispielsweise 289 Brennstoffstifte (17 \u00d7 17 Brennelementanordnung) aufweisen kann, liegt die\u00a0<\/span><strong><span>Reibungskomponente<\/span><\/strong><span>\u00a0der\u00a0<\/span><strong><span>Widerstandskraft<\/span><\/strong><span>\u00a0dann in der Gr\u00f6\u00dfenordnung von\u00a0<\/span><strong><span>Kilonewton<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Dar\u00fcber hinaus beruht diese Widerstandskraft ausschlie\u00dflich auf der Hautreibung am Kraftstoffb\u00fcndel.\u00a0Die typische PWR-Kraftstoffbaugruppe enth\u00e4lt jedoch andere Komponenten, die die Hydraulik der Kraftstoffbaugruppe beeinflussen:<\/span><\/p>\n<ul>\n<li><strong><span>Brennst\u00e4be<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Brennst\u00e4be enthalten den Brennstoff und brennbare Gifte.<\/span><\/li>\n<li><strong><span>Obere D\u00fcse<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Bietet die mechanische Unterst\u00fctzung f\u00fcr die Kraftstoffbaugruppenstruktur.<\/span><\/li>\n<li><strong><span>Bodend\u00fcse<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Bietet die mechanische Unterst\u00fctzung f\u00fcr die Kraftstoffbaugruppenstruktur.<\/span><\/li>\n<li><strong><span>Abstandsraster<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Gew\u00e4hrleistet eine genaue F\u00fchrung der Brennst\u00e4be.<\/span><\/li>\n<li><strong><span>Fingerhutrohr f\u00fchren<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Freier Schlauch f\u00fcr Steuerst\u00e4be oder In-Core-Instrumente.<\/span><\/li>\n<\/ul>\n<p><span>Wie geschrieben wurde, ist die zweite Komponente der Widerstandskraft der Formwiderstand.\u00a0<\/span><strong><span>Formwiderstand<\/span><\/strong><span>\u00a0, auch\u00a0<\/span><strong><span>Druckwiderstand genannt,<\/span><\/strong><span>\u00a0entsteht aufgrund der\u00a0<\/span><strong><span>Form<\/span><\/strong><span>\u00a0und\u00a0<\/span><strong><span>Gr\u00f6\u00dfe<\/span><\/strong><span>\u00a0des Objekts.\u00a0Der\u00a0<\/span><strong><span>Druckwiderstand<\/span><\/strong><span>\u00a0ist proportional zur Differenz zwischen den Dr\u00fccken, die auf die Vorder- und R\u00fcckseite des eingetauchten K\u00f6rpers wirken, und dem Frontbereich.<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\"><\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<p>&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;.<\/p>\n<p>Dieser Artikel basiert auf der maschinellen \u00dcbersetzung des englischen Originalartikels. Weitere Informationen finden Sie im Artikel auf Englisch. Sie k\u00f6nnen uns helfen. Wenn Sie die \u00dcbersetzung korrigieren m\u00f6chten, senden Sie diese bitte an: translations@nuclear-power.com oder f\u00fcllen Sie das Online-\u00dcbersetzungsformular aus. Wir bedanken uns f\u00fcr Ihre Hilfe und werden die \u00dcbersetzung so schnell wie m\u00f6glich aktualisieren. Danke.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Die Widerstandsgleichung ist eine Formel, mit der die Widerstandskraft berechnet wird, die ein Objekt aufgrund der Bewegung durch eine Fl\u00fcssigkeit erf\u00e4hrt.\u00a0Ziehkraft &#8211; Ziehgleichung Ziehkraft &#8211; Ziehgleichung Die\u00a0Widerstandskraft\u00a0F\u00a0D\u00a0h\u00e4ngt unter anderem von der\u00a0Dichte\u00a0der Fl\u00fcssigkeit, der Str\u00f6mungsgeschwindigkeit und der Gr\u00f6\u00dfe, Form und Ausrichtung des K\u00f6rpers ab.\u00a0Eine M\u00f6glichkeit, dies auszudr\u00fccken, ist die\u00a0Widerstandsgleichung\u00a0.\u00a0Die\u00a0Widerstandsgleichung\u00a0ist eine Formel, mit der die\u00a0Widerstandskraft\u00a0berechnet wird, die\u00a0ein &#8230; <a title=\"Was ist Widerstandskraft &#8211; Widerstandsgleichung &#8211; Definition?\" class=\"read-more\" href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/was-ist-widerstandskraft-widerstandsgleichung-definition\/\" aria-label=\"Mehr dazu unter Was ist Widerstandskraft &#8211; Widerstandsgleichung &#8211; Definition?\">Weiterlesen<\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":[],"categories":[9],"tags":[],"yoast_head":"<!-- This site is optimized with the Yoast SEO plugin v15.4 - https:\/\/yoast.com\/wordpress\/plugins\/seo\/ -->\n<title>Was ist Widerstandskraft - Widerstandsgleichung - Definition?<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"Die Widerstandsgleichung ist eine Formel, mit der die Widerstandskraft berechnet wird, die ein Objekt aufgrund der Bewegung durch eine Fl\u00fcssigkeit erf\u00e4hrt. 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