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HYDROSTATISCHER DRUCK

Hydrostatisch

Die Hydrostatik ist der Teilbereich der Strömungsmechanik, der sich mit … befasst.cernBei ruhenden Flüssigkeiten. Wie bereits erwähnt, existieren zwischen ruhenden Flüssigkeitspartikeln keine Tangential- oder Scherspannungen.

Im hydrostatischen Fall wirken alle Kräfte senkrecht auf eine Grenzfläche und sind unabhängig von der Viskosität. Daher sind die zugrunde liegenden Gesetze relativ einfach, und die Analyse basiert auf einer direkten Anwendung der mechanischen Prinzipien von Kraft und Moment. Die Lösungen sind exakt und erfordern keine experimentellen Untersuchungen.

Vertikale Turbinenpumpe

Vertikale Turbinen-Mehrstufen-Kreiselpumpe mit Wellenantrieb für Dieselmotoren. Diese vertikale Entwässerungspumpe wird hauptsächlich zum Pumpen von nicht korrosiven Abwässern mit einer Temperatur unter 60 °C und einem Gehalt an Schwebstoffen (ohne Fasern und Sand) von unter 150 mg/l eingesetzt. Die vertikale Entwässerungspumpe vom Typ VTP ist eine vertikale Wasserpumpe mit einem erhöhten Schaft und einem Kragen, deren Rohre mit Wasser geschmiert werden. Sie kann Abwässer mit einer Temperatur unter 60 °C fördern, die Feststoffe (wie z. B. Schrott, Feinsand, Kohle usw.) enthalten.

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Druckintensität

Die Druckintensität oder, einfacher ausgedrückt, der Druck auf eine Oberfläche ist die Druckkraft pro Flächeneinheit. In Abbildung 4 wirkt die vertikale, nach unten gerichtete Druckkraft auf die horizontale Fläche.

Die Schichtdicke entspricht der Masse des darüber liegenden Flüssigkeitsprismas zuzüglich der Druckintensität an der Grenzfläche zu einer anderen Flüssigkeit. Für ein statisches Gleichgewicht muss unterhalb der Schichtdicke ein entsprechender vertikaler Druck nach oben herrschen. Im Fall einer inkompressiblen Flüssigkeit im Kontakt mit der Atmosphäre ergibt sich der Überdruck p (in Pascal) zu

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wobei w die spezifische Masse der Flüssigkeit und h die Tiefe unterhalb der freien Oberfläche ist. Letztere wird als Druck bezeichnet.

 

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FAbb. 4. Druckkräfte auf eine untergetauchte horizontale Lamina

Der Druck wird üblicherweise in Metern Flüssigkeit angegeben. Die Gleichung zeigt, dass der Druck linear mit der Tiefe zunimmt. Da die Schwerkraft die relevante physikalische Größe ist, verläuft die freie Oberfläche einer ruhenden Flüssigkeit stets horizontal, und die Druckintensität ist auf jeder horizontalen Ebene innerhalb der Flüssigkeit gleich. Darüber hinaus lässt sich zeigen, dass die Druckintensität auf jedes Elementarteilchen in alle Richtungen gleich ist. Dies ergibt sich aus der Betrachtung der Druckkräfte, die auf ein elementares dreieckiges Prisma (Abb. 5) mit der horizontalen Einheitslänge und den Querschnittsabmessungen δ wirken.l,δx,δy und Masse δw.

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Abb. 5. Druck fürces auf einem untergetauchten dreieckigen Prisma

Für das Gleichgewicht in horizontaler Richtung,

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In ähnlicher Weise auch in vertikaler Richtung.

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unter Vernachlässigung von Termen zweiter Ordnung mit sehr kleinen Größen,

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Die Druckintensität ist somit unabhängig vom Neigungswinkel der Elementarfläche und in alle Richtungen gleich.

Druckmessung

TGerätetypen

Bei Flüssigkeiten mit freier Oberfläche ist der DrucksDer Druck an einem beliebigen Punkt wird durch die Tiefe unter der Oberfläche dargestellt. Wenn die Flüssigkeit vollständig eingeschlossen ist, wie in Rohren und Druckleitungen, lässt sich der Druck nicht ohne Weiteres bestimmen, und ein geeignetes Messgerät ist erforderlich. Es gibt drei Haupttypen: (a) Piezometer, (b) Manometer und (c) Bourdon-Vakuummeter. Diese sind in Abbildung 6 an einer Rohrleitung montiert dargestellt.

 

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Vakuumansaugende Brunnenpumpe

Modellnr.: TWP

Die mobilen, selbstansaugenden Brunnenpumpen der TWP-Serie mit Dieselmotor für Notfälle wurden gemeinsam von DRAKOS PUMP (Singapur) und REEOFLO (Deutschland) entwickelt. Diese Pumpenserie fördert alle Arten von sauberen, neutralen und korrosiven Medien mit Partikeln. Sie behebt viele Probleme herkömmlicher selbstansaugender Pumpen. Dank ihrer einzigartigen Trockenlaufkonstruktion startet und wieder an, auch ohne Flüssigkeit. Die Saughöhe beträgt über 9 m. Die exzellente Hydraulik und die einzigartige Konstruktion gewährleisten einen Wirkungsgrad von über 75 %. Verschiedene Installationsoptionen sind verfügbar.

Piezometer

IWird an der Grenzfläche ein Druckpunkt angezapft und ein ausreichend langes Rohr angeschlossen, steigt die Flüssigkeit im Rohr, bis der atmosphärische Druck ausgeglichen ist. Der Druck im Hauptteil der Flüssigkeit entspricht der Höhe der Flüssigkeitssäule. Das Gerät eignet sich jedoch nur für mittlere Drücke, da die Flüssigkeit sonst im Piezometerrohr zu hoch steigt, um eine sinnvolle Messung zu ermöglichen.

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Abb. 6. Druckmessgeräte

Bei fließender Flüssigkeit sollte der Piezometeranschluss einen Durchmesser von maximal 3 mm aufweisen und bündig mit der Grenzfläche abschließen. Für eine höhere Messgenauigkeit kann ein Piezometerring verwendet werden. Dieser besteht aus einer ringförmigen Kammer, die das Rohr umschließt und über mehrere gleichmäßig verteilte Anschlüsse mit diesem verbunden ist.

Manometer

Manometer. Das Prinzip ist dasselbe wie oben beschrieben, jedoch werden die Schwierigkeiten, die mit einem übermäßig langen Rohr verbunden sind, durch den Einsatz eines U-Rohrs mit einer nicht mischbaren Flüssigkeit umgangen. Quecksilber (spezifisches Gewicht 13,6) ist die üblicherweise zur Messung des Wasserdrucks verwendete Manometerflüssigkeit. Der Überdruck p in der Rohrleitung ergibt sich aus

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Wo

h = die Differenz des Flüssigkeitsstands im Manometer in den beiden Schenkeln,

z = die Höhe der Rohrmittellinie über dem Meniskus im Schenkel auf der Rohrseite, und

w, wm = die spezifische Masse der Flüssigkeiten im Rohr bzw. im Manometer.

Aufgrund der schwankenden Meniskuspositionen ist eine direkte Kalibrierung nicht möglich. Dies kann jedoch erreicht werden, wenn der Schenkel auf der Rohrseite stark vergrößert wird, sodass der Meniskusstand nahezu konstant bleibt. Die Drücke können dann an einer am anderen Schenkel angebrachten Skala abgelesen werden.

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FAbb. 7. Differenzialmanometer

Die quantitative Bestimmung des Rohrdurchflusses basiert häufig auf der Messung der Druckdifferenz zwischen benachbarten Messstellen. Hierfür wird ein Differenzdruckmanometer (Abb. 7) verwendet, wobei Quecksilber als Manometerflüssigkeit dient. Bei geringen Druckdifferenzen liefert eine leichtere, nicht mischbare Flüssigkeit genauere Ergebnisse.

Die Druckdifferenz pt- pzis gegeben durch

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wobei die Symbole dieselbe Bedeutung wie in Gleichung 6 haben. Wenn das Rohr horizontal istal,

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Für die spezifischen Anforderungen der kommerziellen und labortechnischen Anwendung wurden Differenzialmanometer komplexerer Bauart entwickelt.

BOurdon-Messgerät

Dieses kommerzielle Messgerät wird entweder direkt am Rohr oder am Ende einer Piezometerleitung angebracht. Es besteht aus einem gebogenen Rohr, das im gebogenen Teil frei aufgehängt und am Schaft fest fixiert ist. Ein Anstieg des Innendrucks bewirkt eine Begradigung des Rohrs. Da die Auslenkung direkt proportional zum angelegten Druck ist, kann dieser mithilfe eines einfachen Mechanismus direkt erfasst werden. Da der Druck außerhalb des Rohrs dem Atmosphärendruck entspricht, wird ein Überdruck angezeigt, der sich üblicherweise auf den Mittelpunkt des Messgeräts bezieht.

Das Bourdon-Manometer ist als allgemeiner Druckindikator nützlich, eignet sich jedoch nicht, wenn eine hohe Genauigkeit erforderlich ist, wie es in der Regel bei der Messung von Differenzdrücken der Fall ist.

Vertikale Turbinen-Feuerlöschpumpe

Modellnr.: XBC-VTP

Die vertikalen Langschaft-Feuerlöschpumpen der XBC-VTP-Serie sind ein- und mehrstufige Diffusorpumpen, die gemäß der aktuellen nationalen Norm GB6245-2006 gefertigt werden. Zusätzlich wurde das Design unter Berücksichtigung der Standards der United States Fire Protection Association (USPA) optimiert. Sie werden hauptsächlich zur Löschwasserversorgung in der Petrochemie, der Erdgasindustrie, Kraftwerken, der Textilindustrie, in Häfen, der Luftfahrt, Lagerhallen, Hochhäusern und anderen Branchen eingesetzt. Darüber hinaus eignen sie sich für die Versorgung von Schiffen, Seetanks und Feuerlöschschiffen.

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Zentrifugalpumpe für Meerwasser

Modellnr.: ASN ASNV

Die Pumpen der Modelle ASN und ASNV sind einstufige, doppelseitig saugende Kreiselpumpen mit geteiltem Spiralgehäuse und werden für den Flüssigkeitstransport in Wasserwerken, Klimaanlagen, Gebäuden, Bewässerungsanlagen, Entwässerungspumpstationen, Kraftwerken, industriellen Wasserversorgungssystemen, Feuerlöschanlagen, Schiffen, Gebäuden usw. eingesetzt.


Veröffentlichungsdatum: 25. März 2024