DRLL

Bei der Strömung von Flüssigkeiten und Gasen durch Rohre hängen Wärmeübergang und Druckverlust neben den Stoffwerten des Fluides und der Strömungsart maßgeblich von der Struktur und Form der wärmeübertragenden Oberfläche ab. Zur Verbesserung der Wärmeübertragung eignen sich Drallrohre, die einerseits einen großräumige, schraubenartige Sekundärströmung und andererseits eine Anregung und Verstärkung der Turbulenz ermöglichen.

Der Eingabebereich enthält Eingabefelder für die Daten der Strömung und der Eigenschaften des Fluides, für Angaben zur Geometrie des verwendeten Drallrohres sowie Felder für die Größen Wärmeübertragung und Druckverlust. Daneben sind Felder vorhanden, in die empirische Parameter zur Berechnung der gesuchten Größen eingetragen werden.

Wählen Sie die gewünschten Drallrohre über die ComboBox in der Eingabemaske.

Klicken Sie auf das Eingabefeld, wählen Sie einen Rohrtyp aus und betätigen Sie mit „OK“. Die Geometriedaten und die empirischen Parameter zur Berechnung von Wärmeübertragung bzw. Druckverlust werden automatisch in die entsprechenden Felder der Eingabemaske eingetragen.

Im Gleichungsbereich werden die wichtigsten Gleichungen dargestellt.

Sie können anhand dieser Gleichungen und der angezeigten aktuellen Werte der Berechnungsgrößen die Ergebnisse nachprüfen.

Die publizierten Gleichungen für die Wärmeübertragung gelten nur im turbulenten Bereich ab Re = 4000. Ist die Reynoldszahl kleiner als 4000, so wird folgende Meldung angezeigt:

Allgemeinen ist ein Ergebnis bei Re < 4000 wenig sinnvoll. Standardmäßig bzw. bei Aufruf des Moduls aus anderen LV-Modulen wird ein solches Ergebnis deshalb verworfen.

Zur Berechnung des Druckverlustes sind zwei Möglichkeiten publiziert:

Berechnungsgleichungen für z mit speziell an den verwendeten Rohrtyp angepassten Parametern. Diese Gleichungen gelten im laminaren und im turbulenten Bereich.

Für einige Rohrtypen sind diese speziell angepassten Parameter nicht verfügbar. Nach der Rohrauswahl wird auf diesen Umstand hingewiesen:

|keyword=Druckverlust

In diesem Falle werden verallgemeinerte Gleichungen für z benutzt, die im turbulenten Bereich 2000 < Re < 100000 gelten. Im laminaren Bereich sind diese Gleichungen nicht anwendbar. Wie im Falle des Wärmeübergangs besteht die Möglichkeit, die Ergebnisse trotzdem anzeigen zu lassen:

Auch hier sind solche Ergebnisse meist wenig sinnvoll und sollten verworfen werden.

Derzeit stehen die Daten für verschiedene Rohrtypen der Fa. HDE GmbH, Menden zur Verfügung. Die spezifischen Daten dieser Rohre sind in der Datei DRLL.TAB, die sich im Programmverzeichnis befindet, hinterlegt.

Wenn Sie eigene Wärmeübergangs- und Druckverlustmessungen durchgeführt haben, können Sie diese Messergebnisse an die unten angegebenen Gleichungen für den Wärmeübergang und den Druckverlustbeiwert anpassen. Die erhaltenen Parameter können Sie zusammen mit den spezifischen Rohrdaten in die Datei DRLL.tab einfügen und somit den Berechnungsumfang von DRLL um Ihre Rohrtypen erweitern. Die Daten sind zeilenweise angeordnet und mit Kommata - ohne Leerzeichen - getrennt.

Die Reihenfolge der Angaben ist zwingend:

Rohrbezeichnung, d_a, s, d_h, h, j, f₁, e₁, e₂, f₂, a₀, a₁, a₂, a₃, Re_k

Dabei bedeuten:

Die Parameter f₁, e₁ und e₂ für die Berechnung der Nu-Zahl müssen zwingend vorgegeben werden.

Die Parameter a₀, a₁, a₂, a₃ und Re_k für die Berechnung des Druckverlustbeiwertes können vorgegeben werden. Fehlen diese Parameter wird der Druckverlust mit einer allgemeinen Gleichung berechnet.

Beispiel für einen Eintrag mit den Parametern a₀, a₁, a₂, a₃ und Re_k für die Druckverlustberechnung:

DR 20x0.8 - 45°/0.8,20,0.8,18.07,0.8,45,0.03,0.8,0.4,180,2.45423,-2.18752,0.447768,-0.0341115,1000

Beispiel für einen Eintrag ohne die Parametern a₀, a₁, a₂, a₃ und Re_k für die Druckverlustberechnung

DR 20x0.8 - 45°/1.2,20,0.8,17.5,1.2,45,0.0325,0.8,0.4,,,,,,

                  
Wärmeübergangsgleichung:

Mit dem hydraulischen Durchmesserer d_h

Druckverlust Dp und Druckverlustbeiwert V_DT bei  turbulenter Strömung

Es bedeuten: