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Durchflussgesetz Blende

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Ein Element in hydraulischen Systemen ist die Blende. Die Blende ist ein örtlicher Strömungswiderstand, der den Leitungsquerschnitt sprungartig verengt. Im einfachsten Fall ist die Blende eine aufgebohrte Scheibe (Festblende). Das Verhältnis aus Länge und Leitungsdurchmesser ist bei der Blende verhältnismäßig gering:

Blende

Im Bild unten ist eine vereinfachte Skizze einer Blende dargestellt. Darin ist zu erkennen, dass sich vor und nach der Blende Verwirbelungen bilden. Die Strömung verhält sich bei einer Blende so, dass der engste Strömungsquerschnitt hinter der Querschnittsverengung der Blende liegt. D.h. der engste Strömungsquerschnitt ist kleiner als die Querschnittsverengung der Blende selbst.

Blende

Da das Fluid vor der Blende aufgestaut wird, ist der Druck p1 vor der Blende höher als der Druck p2 nach der Blende. Der Volumenstrom wird dabei maßgeblich von der entstehenden Druckdifferenz bestimmt.

Volumenstrom einer Blende berechnen

Als Volumenstrom bezeichnet man ein Volumen, welches innerhalb einer bestimmten Zeit fließt. Die SI-Einheit für den Volumenstrom ist somit m3/s bzw. L/s. Der Volumenstrom, der durch eine Blende fließt, wird wie folgt berechnet:

Volumenstrom Blende

Q : Volumenstrom [m3/s]
α : Durchflusskoeffizient
A0 : Strömungsquerschnitt der Blende [m2]
ρ : Dichte des Fluids in [kg/m3]
Δp = p1 – p2 : Druckdifferenz in [bar]

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Durchflusskoeffizient

Über den Durchflusskoeffizienten werden alle Verluste berücksichtigt, die auftreten, wenn ein Fluid durch eine Blende strömt. Der Durchflusskoeffizient liegt in der Regel in einem Bereich zwischen 0,7 und 0,9. Wie im Graphen unten zu sehen, kann der Durchflusskoeffizient über die Reynoldszahl ermittelt werden.

Durchflusskoeffizient

Schaltzeichen Blende

In Hydraulik- und Pneumatik-Fließplänen wird für die Blende folgendes Symbol verwendet:

Schaltzeichen Blende

Das Gegenstück zur Blende ist die Drossel. Die Drossel ist von der Funktionsweise der Blende ähnlich, unterscheidet sich jedoch in der Abhängigkeit des Volumenstroms von der Druckdifferenz. Die Drossel ist Thema des folgenden Hydraulikskripts.

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