Strömungsturbulenz und Reynolds-Zahl

[J. V. (janvi)]

Ein gerades (Rund-) Rohr d=14mm D=16 l=400mm liegt in einer laminaren 
Wasserströmung. Bei Fließgeschwindigkeiten oberhalb etwa 0,15m/sek 
stellt mein (selbstgebauter) Durchflußmesser plötzlich aber eine 
abnehmende Strömung mit gleichzeitig stark (Faktor 10) ansteigenden 
Signalrauschen fest. Kann es sein, daß die laminare Strömung im Rohr bei 
dieser Geschwindigkeit bereits abbricht und das Wasser lieber aussen rum 
fliesst ?

Schafft eine Vergrößerung des Rohrdurchmessers Abhilfe ?

Schafft eine Verkürzung der Rohrlänge Abhilfe ?

Wie lange müssen Einlauf und Auslaufstrecke des Rohrs sein, damit eine 
turbulente Strömung ausserhalb des Rohrs in eine laminare Strömung 
innerhalb des Rohrs umgewandelt wird ? (habe mal von 6-8 fachen D 
gehört?)

Gibt es für Wasser Schätzformeln über die Höhe der prozentualen Abnahme 
der Strömungsgeschwindigkeit in der Nähe der Rohrwand ? (z. Bsp. d/4 bei 
runden Rohren)

[Purzel (Gast)]

Wie wird gemessen?

[Janvi (Gast)]

habe für den Durchfluß genau diese Schaltung (gibts bei Farnell) hier 
aufgebaut

http://www.ist-ag.ch/eh/ist-ag/resource.nsf/imgref/Download_DFFS5L_E1.0.pdf/$FILE/DFFS5L_E1.0.pdf

Heute sind mir aber Zweifel gekommen, ob die Strömung (in welcher mein 
Messrohr hängt) auch wirklich laminar ist. Das ist eine senkrecht 
stehende Röhre mit d=150mm und l=10m die von unten mit einem 
rechtwinklig angeschlossenen 1" Schlauch gespeist wird. Die Strömung 
geht dann von unten nach oben und das Rohr läuft oben über. Die kleinere 
Messröhre ist etwa in der Mitte, weshalb ich rein wegen 5m Länge eine 
laminare Strömung annehme. Das könnte wegen der rechtwinkligen 
Einspeisung am Fußpunkt unten aber auch täuschen und es könnte auf der 
gesamten Länge eine rotierende Strömung entstehen, die sich dann bei 
Änderungen des Pumpenstroms auch nicht so leicht beruhigen lässt, bzw. 
das mehrere Minuten dauern kann.

Ich werde morgen mal ein Paket mit Kunststoff-Installationsrohren 
bestellen und mit Kabelbinder zusammenbinden und unten in die Röhre als 
mindestes 1-2m langes Röhrenpaket reinstellen. Falls von der Einspeisung 
eine Rotation entsteht, müsste diese damit auf jeden Fall laminar 
werden.

Eine Pumpe mit F/U macht übrigens unverständlicherweise auch völlig 
andere Messwerte (und Rauschen) wie eine Pumpe wo der Durchfluß mit 
einem Kugelhahn auf der Druckseite eingestellt wird. Letztere sind 
weniger plausibel und verrauschter. Als Referenzmessgerät habe ich ein 
seriöses Teil von Endress und Hauser bei Ebay schnabuliert. DN25 mit 
induktivem  Messprinzip was aber eine sehr hohe Mitellwertbildung hat. 
Es zeigt auch Liter/Sekunde an, während ich am IST Sensor unabhängig von 
der Absolutmenge auf eine äquivalente Geschwindigkeit in mm/sek kommen 
möchte.

[Turbo_Rolf (Gast)]

Die Messung funktioniert gar nicht so schlecht.
Ab der Re_krit von 2320 kann die Strömung in turbulente Strömung 
umschlagen.
Im dargestellten Fall tut sie's schon bei Re = 2100 --> Meßfehler.

Bei laminarer Strömung erhält man ein parbolisches 
Geschwindigkeitsprofil.
Bei turbulenter Strömung erhält man ein kolbenförmiges Profil.

Laminar oder turbulent hängt, von Einlaufeffekten abgesehen, nicht von 
der
Rohrlänge, sondern von Strömungsgeschwindigkeit w, Rohrdurchmesser d und 
kinematischer Viskosität ab. Re = w*d/nü (nü = 1E-6 m²/s bei Wasser)