THEMA:

Hallo zusammen,

ich habe ein Problem mit dem hydraulischen Verständnis, bzw. es ist scheinbar etwas eingerostet. Vielleicht könnt ihr mir helfen.

Ich habe ein Rohrleitung DN400 mit Innendruck 16bar. Diese Leitung verengt sich auf DN150.
Danach kommt eine Wand und dahinter befindet sich ein Absperrventil. Für den Absperrvorgang sollen 3 bar aufgeschlagen werden.
Die Wand soll als Widerlager dienen, damit sich das Rohr nicht in Längsrichtung verschiebt beim Abdrehen.

Die Kraft F nehme ich an mit Druck p_DN150 x Fläche A_DN150.

Nun frage ich mich einerseits, wieviel Druck in dem DN150-Rohr wirkt.
Kennt hier jemand die Gesetzmäßigkeiten? Ich versuche mich an dem Bernoulli, aber mit ist nicht ganz klar, was der statische und was der dynamische Druck ist und was ich mit den 16bar machen kann.

Außerdem frage ich mich, ob man eine zusätzliche Kraft bei dem Verengungsstück annehmen muss. Es verengt sich unter 45°, falls das von Interesse sein sollte.

Hydrostatisches Paradoxon.
Der Druck ist überall gleich.
Du nimmst also den Druck auf die Fläche vom DN150.
Je nachdem, wie schnell das Absperrventil betätigt wird, ist auch noch Druckstoß aufzuschlagen.

Das habe ich auch mal so gehört, ich habe es aber nirgends nachlesbar gefunden, bzw. weiß nicht, mit welcher Formel man das "beweisen" kann. Nach Bernoulli habe ich bei der Gleichsetzung immer zwei Variablen. Oder bin ich da komplett auf dem falschen Dampfer?

Der zusätzliche Druck für den Absperrvorgang wären dann die beschriebenen 3bar. Die wurden mir netterweise gegeben.

Ich hätte die Lagerkraft aus meinem Unwissen heraus mit 1,50 faktorisiert. Ich hatte schon mal die Frage gestellt. Ich habe aber immer noch keine Quellen gefunden, die mir da helfen können. Ich habe den Tipp angenommen, mal zu schauen, wie die Widerlager für Rohrkrümmungen bemessen werden. Hier wird allerdings nicht das Teilsicherheitskonzept verwendet. Ich kann es also nicht 1:1 in meine Bemessung einfließen lassen.

Tip: die gesamte Leitung freischneiden. Auch das andere Ende der DN400 betrachten. Dann wird es klar.

Der Druck ist überall gleich und F=p*A. Aber nur im statischen Zustand, also ohne Durchfluß. Was wäre denn, wenn sich die Leitung zur Wand erweitern würde?

Stimmt. Der Augenblick, an dem überhaupt Kräfte auf die Wand kommen, ist ja, wenn die Leitung abgedreht wird, d.h. quasi wird dann der stationäre Zustand herbeigeführt.
Für den Schließvorgang selbst habe ich ja die 3bar für den Aufschlag bekommen. Da muss ich mich dann nicht mehr drum kümmern.