Rohrvolumen / Durchflussvolumen & Fließgeschwindigkeit in Schwerkraft

Hallo.

Ich würde jetzt meine Antwort nicht unter "wissend" verbuchen, aber mein bisheriges Verständnis sagt mir, dass es keinen bzw. kaum einen großen Unterschied gibt, ob Du 10 cm oder 100 cm unter der Wasseroberfläche ausströmst, der Differenzdruck muss im Ausgangsbecken berücksichtigt werden. Im Grunde genommen haben beide "Behälter" den gleichen Wasserstand und nur ein erhöhter Wasserstand im Behälter 1 sorgt dafür, dass das Wasser durch die 2 Auslässe in 10 cm & 100 cm Tiefe in Behälter 2 übergeht. Und das auch nur so lange, bis die Wasserstände (Prinizip der kommunizierenden Röhren) ausgeglichen sind. Und ob das 15.000 l/h sind, die in Schwerkraft durch ein 110er Rohr fließen, bezweifel ich mittlerweile so oder so. Der dafür zu berücksichtigende Differenzdruck über Wasserlinie beträgt etwa 25 cm bei 0 Bar.

Danke für die Antwort Zacky!

Ich gebe Dir Recht, dass es im Normalfall keinen Unterschied macht wo man ausströmt, entscheidend ist der Differenzpegel zwischen Teich und z.B. Filter.

Meine Frage habe ich wohl mißverständlich ausgedrückt und versuche es nun besser zu machen:

Nehmen wir mal an, wir hätten ein Loch im Teich. Ein schönes DN 100 Loch, und idealisiert ohne Durchgangsverluste. Nun ist entscheidend in welcher Höhe unter dem Wasserspiegel das Loch ist.

Mit welchem Ausströmvolumen müssen wir rechnen wenn das Loch 0,1 bzw. 1 m unter dem Wasserspiegel ist? Glaubt jemand daran, dass ein 15 cbm Teich eine ganze Stunde braucht um leer zu laufen, wenn er in 10 cm bzw. 1 m Tiefe plötzlich ein DN 100 Loch hat?

Zur Vereinfachung nehmen wir bitte an, dass sich der Wasserspiegel nicht absenkt, also der Druck konstant bei 0,1 bzw. 0,01 bar bleibt. Wenn nein, mit welchem Volumen ist zu rechnen?

LG Andy

Hallo Andy,

auf welcher Höhe der Ablauf ist, ist egal solange er unter Wasser ist. Beim Ausströmen ins Freie macht es sehr wohl einen Unterschied, das ist allerdings kein Anwendungsfall am Teich.

Es lässt sich alles berechnen. Der eine Fall ist Auslauf überstauter Gefäße ins Freie, der andere ein unfreier Auslauf überstauter Gefäße. Bernuoilli und Toricelli helfen dabei.

Grüße,
Frank

Hi Frank,

das leuchtet mir nicht ein. Der Volumenstrom durch unser "Loch" hängt vom Druck ab, mit dem das Wasser durchströmt und dieser ist direkt proportional zur Höhendifferenz. Oder bin ich auf dem falschen Pfad?

LG Andy

Hallo Andy,

beim unfreien Auslauf ist der Volumenstrom abhängig von drei Parametern:

- Überstauung des einen Gefässes zum andern
- Rohrdurchmesser
- Geometrie des Auslaufs

Viele Grüße,
Frank

Ja, beim Auslauf über ein Teichloch ins Freie kommt die Höhe ins Spiel. Es sind zwei grundlegend verschiedene Fälle.

Grüße,
Frank

Hallo Andy,

Andy2789 schrieb:

Nehmen wir mal an, wir hätten ein Loch im Teich. Ein schönes DN 100 Loch, und idealisiert ohne Durchgangsverluste. Nun ist entscheidend in welcher Höhe unter dem Wasserspiegel das Loch ist.

Mit welchem Ausströmvolumen müssen wir rechnen wenn das Loch 0,1 bzw. 1 m unter dem Wasserspiegel ist? Glaubt jemand daran, dass ein 15 cbm Teich eine ganze Stunde braucht um leer zu laufen, wenn er in 10 cm bzw. 1 m Tiefe plötzlich ein DN 100 Loch hat?

Zur Vereinfachung nehmen wir bitte an, dass sich der Wasserspiegel nicht absenkt, also der Druck konstant bei 0,1 bzw. 0,01 bar bleibt. Wenn nein, mit welchem Volumen ist zu rechnen?

Zum Vergrößern anklicken....

Wenn man diese Frage genau durchliest, dann findet man die Antwort dazu hier.

Deine erste Frage ist etwas unglücklich formuliert und führt zu Interpretationsschwierigkeiten:

Andy2789 schrieb:

Wir haben Schwerkraftbetrieb und je 1 DN 100 Ablauf und zwar einmal 10 cm unter der Wasseroberfläche und einmal 1 m darunter.

Wenn wir nun je einen dieser Abläufe öffnen - also keine Rohre, keine Widerstände und nichts was es "komplizierter" macht - mit welchem Volumenstrom tritt das Wasser dann aus bei 10 cm bzw. bei 1 m Höhendifferenz?

Zum Vergrößern anklicken....

Wo sind diese Abläufe genau? Also führen die nur ins 'Freie'?

Auf die Filteranlage und den Teich umgemünzt und ganz vereinfacht ausgedrückt:
Dort ist es so, dass allein die Wasserstandsdifferenz zwischen Filter und Teich den Druck auf den Auslauf bringt. Ob ein 50er Röhrchen oder ein 250er Rohr, der Druck ist identisch. Durch das 250er Rohr kann logischerweise mehr Volumen pro Zeiteinheit als mit einem 50er Röhrchen befördert werden.
Wie auch Frank versucht Dir beizubringen ...


Falls Du den Auslauf in den Teich meinst:
Ob das Rohr in 10 cm oder 100 cm Tiefe endet, ist unter Vernachlässigung der Rohrreibungswiederstände unerheblich.



Gruß Carsten

Könntest du uns mal verraten warum du das unbedingt wissen musst? Scheint eine sehr spezielle Anwendung zu sein.

Macht das jetzt einen Unterschied, ob da 14 oder 15 Tsd. Liter die Minute durchgehen?

(Krümelkacker )

Supi Carsten, herzlichen Dank für das Video.

Dieser Energieerhaltungssatz nach Torricelli fehlte mir.

Jetzt ist es simpel:

• bei 10 cm Druckdifferenz haben wir beim DN 100 39,6 cbm / h Volumenstrom
• bei 1 m sind es 125 cbm / h

Falls es jemand interessiert, anbei eine Übersicht von 10 cm bis 100 cm Druckdifferenz und für DN 100 und DN 75 Rohre. Dort hab ich mal die Ausströmgeschwindigkeit und den Volumenstrom dargestellt. Natürlich alles extrem vereinfacht, da keine Reibung etc. berücksichtigt. Halt für den Fall, den ich in meiner Frage beschrieben habe.

Wofür ich das brauche?

• Nun, ich möchte sicher sein, dass in dem Filtersystem, das ich mir überlegt habe auch genug Volumenstrom bei Schwerkraftbetrieb und Versorgung über 4 * DN 100 da ist. Verunsichert hatte mich hier ein Beitrag vom Anfang dieses Threats von einem anderen User: "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." Ich denke dieses Problem liegt an den Druckverlusten auf der Strecke zwischen Teich und Sammelschacht und nicht grundsätzlich an "physikalischen Notwendigkeiten"...
• und ausserdem kann ich mit Angaben wie "15 cbm/h DN 100 im Schwerkraftbetrieb" nicht viel anfangen, weil ich nicht weiß wie die Konstellation aussieht, für die das gilt. Daher will ich einfach nur verstehen, was Sache ist und dann kann man sich das selbst überlegen, mit welcher Strömungsgeschwindigkeit und welchem Volumenstrom man zu rechnen hat...

Herzlichen Dank, Ihr habt mir geholfen!

LG Andy