IFM Electronic efector500 Bedienungsanleitung Seite 14

Stationäre Strömung
Laminare Strömung
Reibung
Inkompressibles Medium
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Wenn ein Medium gleichförmig fließt, das heißt, wenn die Strömungsge-
schwindigkeit in jedem Punkt über die Zeit konstant ist, spricht man von ei-
ner stationären Strömung. Das bedeutet nicht, dass sie an jedem Ort
gleich ist. Auch bei einer stationären Strömung, z. B. in einem Rohr, wird
die Geschwindigkeit in der Mitte größer sein als am Rand. Der instationäre
Fall, z. B. die Bildung von Wirbeln oder der Vorgang nach dem Öffnen ei-
nes Ventils, ist rechnerisch schwer zu erfassen und wird hier nicht behan-
delt.
Damit wird die Strömung ohne Wirbel bezeichnet. Man kann sich dann die
Strömung in dünne Schichten (lat. lamina) zerlegt denken, die bei unter-
schiedlichen Geschwindigkeiten aneinander vorbei gleiten.
Man unterscheidet zwischen den Reibungskräften, die an einer Wand auf-
treten und der so genannten inneren Reibung, der die Strömungspartikel
durch die gegenseitige Wechselwirkung unterliegen. Bei der laminaren
Strömung kann man darunter die Reibung einer Schicht an der anderen
verstehen. Der Parameter dafür ist die Viskosität des Mediums. Die Wir-
kung von Reibungskräften auf eine Strömung ist rechnerisch ebenfalls
schwer zu erfassen. Sie hängt ab von den Parametern:
− Rauhigkeit der Wand
− Strömungsgeschwindigkeit
− Geschwindigkeitsprofil
− Dichte
− Viskosität
Die Viskosität ist wiederum abhängig von der Temperatur, so dass diese
auch einen Einfluss auf die Reibung hat.
2.4.2 Schweredruck
Im Abschnitt 2.1 , Physikalische Definition, wurde betont, dass der Druck
keine Richtung hat. Man formuliert das auch so, dass sich der Druck
gleichmäßig im gesamten Medium ausbreitet. Diese Aussage muss aber
noch etwas präzisiert werden.
Bedeutet das, dass der Druck in einem gefüllten Behälter überall konstant
ist?
Nein! Der Boden des Gefäßes muss ja noch zusätzlich die Gewichtskraft
der auf ihm lastenden "Flüssigkeitssäule" aufnehmen.
Bei kompressiblen Medien, Stichwort Pneumatik, sind die Zusammenhän-
ge meist etwas komplizierter. Sie werden im Folgenden nur kurz ange-
sprochen. Der Schwerpunkt wird auf den inkompressiblen Medien liegen.
Diese beiden Fälle werden im Folgenden kurz besprochen.
Die Masse ist:
Dichte mal Volumen = Dichte mal Grundfläche mal Höhe.
ρ V = ρ A h
Der zusätzliche Druck also die Kraft pro Fläche ist dann:
ρ
A h g
F
= = =
p
A A
- Drucksensoren -
ρ
g h
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