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Rohrvolumen / Durchflussvolumen & Fließgeschwindigkeit in Schwerkraft

Dieses Thema im Forum "Technik im und am Teich" wurde erstellt von Zacky, 20. Aug. 2014.

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  1. Zacky

    Zacky Mitglied

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    Hallo ihr's.

    Ich brauche bitte mal eure Hilfe und bin auf der Suche nach Daten zum Durchflussvolumen zu den verschiedenen Rohrquerschnitten in reiner Schwerkraft.

    Ich habe das www heute schon mal ein wenig durchstöbert, finde aber keine zuverlässigen und gesicherten Angaben zum Volumenstrom in Schwerkraft in einem Rohr. Es geht mir um die Rohrquerschnitte DN 50, DN 63, DN 75, DN 90, DN 110, DN 125, DN 160.

    Wenn jemand die Daten kennt oder weiß, wo ich sie finden kann, bitte melden.


    :danke
     
  2. Michael H

    Michael H Mitglied

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    Hallo

    Einen genauen Plan hab ich leider auch nicht .
    Ich weiß nur durch hörensagen das durch ein 110 Rohr etwa 15000 Liter durchgehen sollen in Schwerkraft .

    Genau lässt sich das aber auch nicht auf die anderen Rohrdurchmesser umrechnen . Hab mal bei einem Versuch festgestellt , das 6500 Liter bei einem 50 Rohr schon knapp wird .....
     
  3. Zacky

    Zacky Mitglied

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    Hi Micha.

    Das Problem mit dem Hören-Sagen habe ich ja auch. Daher frage ich ja nach, ob es irgendwo eine Tabelle oder Berechnungsformel gibt. Das mit den 10.000-15.000 l/h ist nämlich genau mein Problem. Ich habe mal mit einem 110er Rohr auf 1m Länge/Tiefe ein Volumen von ca. 8000 l/h ermittelt. Aber ob das nun wieder stimmt, weiß ich halt auch nicht. Selbst wenn ich die ca. 8000 l/h annehmen könnte, kann ich sicherlich auch keine Rückschlüsse auf andere Rohrdurchmesser schließen. Oder doch?
     
  4. Michael H

    Michael H Mitglied

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    Tja und bei jedem Bogen oder auch Rohrlänge ändert sich die Rechnung komplett .....:irre5
     
  5. Zacky

    Zacky Mitglied

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    Genau! ...und so geht es weiter. Höhendifferenzen spielen wohl auch noch eine Rolle, Luftdruck scheinbar auch noch, Strömungsgeschwindigkeiten findet man ja auch - 1-2 m/s, aber die in einen Zusammenhang mit Schwerkraft bringen!? (aufsteigende Fließrichtung, abwärts gerichtete Fließrichtung, waagerecht) :boah

    Ich sehe schon, dass wird wohl nix... :(

    Mit diesem Thema beschäftigen sich auch überwiegend nur Teichforen! :D ..aber irgendwo müssen doch die publizierten Durchfluss-Volumen doch herkommen und 10-15tsd ist schon eine große Spanne!
     
  6. Michael H

    Michael H Mitglied

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    Hab jetzt auch mal einwenig im www gestöbert und nicht wirklich was gefunden .

    Denke bei sovielen Unbekannten müßte jeder seine Rohre am Teich selber Auslitern . Selbst da würden enorme Unterschiede rauskommen . Allein schon von der Messungenauigkeit .

    So wie ich jetzt lesen konnte sind die 15 000 Liter bei einem 110 Rohr auch ziehmlich hochgegriffen . Meistens hab ich jetzt was von 10 000 - 12 000 Litern gelesen .
     
  7. derschwarzepeter

    derschwarzepeter Mitglied

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    Hallo Zacky,
    leider steige ich erst jetzt in die Luftheberdiskussion ein,
    aber ich denke, dass ich dir da in vielen Bereichen weiterhelfen kann - danke für deine Bemühungen bisher!
    Zu deiner konkreten Frage:
    Wie ihr schon festgestellt habt, hängt der Volumenstrom durch ein Rohr
    von dessen Abmessungen (dem Rohr-"Widerstand") und dem den Volumenstrom treibenden Druck ab.
    Leider ist die Berechnung nicht sooo einfach wie in der Elektrotechnik,
    aber im web gibt es einen sehr guten Onlinerechner für den Druckverlust (www.druckverlust.de), mit anderen Worten:
    Er berechnet den Druckunterschied besteht zwischen den beiden Enden einer Rohrleitung bei gegebenem Volumenstrom.

    Lasst uns mal annehmen, bei einem Schwerkraftfilter fließen 15.000 Liter pro Stunde durch ein 5 m langes, gerades Rohr mit 100 mm lichter Weite und einer Wandrauhigkeit von 0,5 mm (Biofilm).
    Der Onlinerechner errechnet einen Druckverlust von 2,25 mBar, d.h. der Wasserspiegel im Filter wird 2,25 cm unter dem im Teich liegen.
    Ein scharfkantiger Einlauf, z.B. die Rohrdurchführung verursacht einen zusätzlichen Verlust von 0,7 mBar entsprechend 7 mm; wir sind also schon bei 3 cm.
    EIN 90°-Bogen mit einem mittleren Radius von 100 mm -also weit "runder" als das klassische 90°-Knie- kostet 0,85 mBar; d.h. sagen wir mal 4 Stk. davon sorgen dafür, dass der Wasserspiegel weitere 3,4 cm tiefer liegt.
    ACHTUNG: 90°-KNIE kann das Programm nicht rechnen, aber die sind GEWALTIG strömungsUNgünstiger!)
    In Summe "kosten" uns die 15 m³/h durch das Rohr also ca. 6,5 cm Gefälle, die die Pumpe wieder ausgleichen muss.

    Die gleiche Rechnung mit den 15 m³/h in einem 70 mm Rohr:
    Am Rohr verlieren wir bei einer Fließgeschwindigkeit von 1,08 m/s satte 14,6 cm, am scharfkantigen Einlauf weitere 3 cm und an den 4 Bögen nochmal 4 x 3,3 cm, womit der Wasserspiegel im Filter ca. 21 cm unter dem des Teiches liegen wird.

    => halber Querschnitt => DREIFACHER Druckverlust (in DIESEM Fall)

    (Wer jetzt meint, das wäre ohnehin nicht viel, sollte sich überlegen, dass die Pumpe ja nicht nur den Druckverlust der Leitung ZUM Filter bewältigen muss, sondern auch den in der Rückleitung und den IM Filter selbst.
    ... und JEDER Druckverlust kostet Leistung d.h. Stromkosten - das ganze Filterleben lang!)

    Fazit:
    Das 70 mm-Rohr wird also für 15 m³/h sicher WEIT ZU KLEIN dimensioniert sein,
    das 100er wird gerade mal so passen.

    Meiner Erfahrung zufolge sollte man NIE die klassischen 90°Knie aus dem Baumarkt verwenden, sondern entweder die leider sehr teuren Bögen oder fast gleich gut 2 Stk. 45°Knie hintereinander verbauen. Drinnen finden sich oft Grate von der Herstellung, die man mit einem scharfen Messer rausschneiden sollte, wie man auch die Rohrenden entgraten sollte.
    Am besten sind jedoch einfach kürzestmögliche Rohrleitungen und möglichst WENIGE Bögen.
    Ein zumindest zart angedeuteter Einlauftrichter (wenn man nicht wie ich über einen Rohrskimmer ansaugt) reduziert den Verlust auf einfache Weise.

    P.S.: Ich litere meine Mammute aus, indem ich einen großen im Wasser schebenden Paradeiser durchsaugen lasse,
    die Zeit stoppe und über die Rohrlänge und die Fließgeschwindigkeit den Volumenstrom errechne.
     
    hkkleemann und Zacky gefällt das.
  8. Tottoabs

    Tottoabs Mitglied

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    In den Schneider Bautabellen oder so steht ein Diagram drin. Ist nur nicht so leicht das zu verstehen und man muss sich noch die Parameter erarbeiten.
    Oder anders, in Schwerkraft ergibt sich der Durchfluss aus den Werten des Gefälles, der Rohrfüllung, dem Durchmesser, der Wandrauigkeit, dem Medium welches fliest und der Fliesdeschwindigkeit...also Laminar oder Turbolent.....da findet man natürlich nirgens einen Wert so frei nach dem Motto ein 110 Rohr hat den und den Durchfluss.
    Q, muss somit rechnerrisch ermittelt werden oder aus Diagrammen abgeschätzt werden.

    Suche mal nach "prandtl colebrook "

    Der nächste Punkt ist.....geht es hier wirklich um Schwerkraft...also Abfluss in Abhängikeit von Gefälle etc...

    Oder ist das nicht vielleicht eine Druckleitung in welcher die entstehenden Drücke nur abgängig von den unterschiedlichen Wasserspiegelhöhen zwischen Teich und Filter
     
    Zuletzt bearbeitet: 20. Aug. 2014
    Zacky gefällt das.
  9. Joerg

    Joerg Mitglied

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    Hi Zacky,
    Peter hat das sehr gut erklärt. :oki

    Es geht im Prinzip um Widerstände des gesamten Rohrleitungsverlaufs, die sich in der Summe dann als Verluste in Förderhöhe umrechnen lassen.
    Das ganze hängt von der Strömungsgeschwindigkeit ab. Bei 5m³ benötigt man nich unbedingt ein DN110.

    Anhand der Förderhöhe kann man dann in der Pumpemkennlinie den "Theoretischen" Volumenstrom ablesen.

    Bei einem BA sollte man eine gewisse Strömungsgeschwindigkeit 1-2 m/s einhalten, damit die Rohre nicht versotten. Rechnet man diese dann auf den Querschnitt der Rohre (Pi*r²) um kommt man auf diese empfohlenen 15m³/Stunde.

    Für einen Luftheber ist die "Kennlinie" sehr flach. Bin ich bei 10cm Förderhöhe, macht das schon recht viel aus. Eine Rohrpumpe hat damit weniger Probleme, weshalb der Ausgang daher meist in DN75 ist.

    Die Optimierung der realen Förderhöhe ergibt sich daher aus der Reduzierung der Einzelwiderstände des Gesamtrohrleitungsverlaufs.
    Da Peter das schon so toll erklärt hat eine Zusammenfassung: Optimierung des Einlaufs, wenig Richtungswechsel (Bögen) und Filterdurchlauf bringen mehr als ein paar Meter gerades Rohr.

    Das ganze lässt sich natürlich auch zurückrechnen. Habe ich eine Förderhöhe (Summe der Einzelwiderstände) und kenne die einzelnen Rohrleitungselemente, kann man daraus auch den aktuellen Volumenstrom ermitteln. :flüstern
     
    Zacky gefällt das.
  10. Geisy

    Geisy Mitglied

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    Hallo Zacky

    So wie ich das verstanden habe ist mit Gefälle der Wasserstandunterschied zwischen FIlter und Teich gemeint.
    Es ist also unter Wasser egal wie das Rohr verbaut wird, aufsteigend, absteigend oder waagerecht.

    Damit Wasser fließt muß in Schwerkraft ein Höhenunterschied da sein. Wenn du diesen Höhenunterschied gemessen hast, dann kannst du umrechnen auf die mbar Druck und damit auf die Fließgeschwindigkeit. Wenn du diese hast ist es einleichtes überdie verschiedenen Online Rechner den Volumenstrom auszurechnen.
    z.b. bei Druckverlust.de oder hier http://www.tipp-international.de/online-tools/rechner/volumenstrom.html.

    Wenn du die genauen Rohrlängen hast kannst du auch gut wie Peter schon sagt mit dem Paradeiser (Tomate) die Zeit stoppen die sie braucht vom Ansaugpunkt bis sie hinten wieder raus kommt. So hast du die Strömungsgeschwindigkeit und kannst wieder umrechnen.

    Am genausten ist das Ultraschallmeßgerät, wenn es auf den letzten Liter ankommt.

    Gruß
    Norbert

    P.S. In meinen 1m Durchmesser Sammelschacht gehen zwei 110er Zuläufe. Mit einer 16000er Rohrpumpe kann ich diesen auf einen Meter tiefe leerpumpen und die zwei 110er Zuläufe kommen nicht nach. Bei mir laufen also nicht mal 8000l bei einem 110er Rohr und 1m Höhenunterschied. Ich gehe daher davon aus das diese 10-12000l nur bei sehr kurzen geraden Rohrverbindungen in Schwerkraft gehen.
     
    Zuletzt bearbeitet: 21. Aug. 2014
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