Durchflussgesetz Drossel

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Eine Drossel bzw. ein Drosselventil wird verwendet, um Volumenströme zu regulieren. Die Drossel stellt eine Verengung des Leitungsquerschnitts dar und ist somit ein örtlicher Strömungswiderstand.

Im folgenden Bild ist eine Prinzipskizze einer Drossel dargestellt. Wie man sieht ist bei der Drossel die Länge l größer als der Strömungsdurchmesser d. Was die Drossel von der Blende unterscheidet, da bei der Blende die Länge im Verhältnis zum Strömungsdurchmesser gering ist. Da sich das Fluid vor der Querschnittsverengung staut, entsteht eine Druckdifferenz.

Drossel

Volumenstrom einer Drossel berechnen

In der Fluidtechnik bezeichet das Wort Volumenstrom ein Volumen, welches innerhalb einer bestimmten Zeit durch einen Querschnitt fließt. Die SI-Einheit für den Volumenstrom ist somit m3/s bzw. L/s. Den Volumenstrom, der durch eine Drossel fließt, kann man wie folgt berechnen:

Volumenstrom Drossel

QD : Volumenstrom der Drossel [m3/s]
r : Radius der Querschnittsverengung (Drossel) [mm]
l : Länge der Querschnittsverengung (Drossel) [mm]
η : dynamische Viskosität [kg/(s*m)] bzw. [Pa·s]
Δp : Druckdifferenz in [bar]

Da die dynamische Viskosität η in die Berechnung mit einfließt, besteht eine Temperaturabhängigkeit des Volumenstroms.

Der Graph unten zeigt einen Vergleich des Volumenstroms zwischen Drossel und Blende in Abhängigkeit der Druckdifferenz. Daraus kann man erkennen, dass der Volumenstrom bei einer Blende ein deutlich unterschiedliches Verhalten hat, als bei einer Drossel. Bei einer Drossel steigt der Volumenstrom mit kleiner werdender Länge l bei gleicher Druckdifferenz.

Drossel Volumenstrom

Schaltzeichen Drosselventil

In hydraulischen und Pneumatischen Schaltplänen wird eine Drossel mit dem folgenden Symbol dargestellt:

Konstantes Drosselventil

Symbol Drossel

Einstellbares Drosselventil

Symbol Drossel

Weitere Schaltzeichen für Hydraulik- und Pneumatik-Fließplänen findet man in einem der folgenden Skripte.