§ 19
Wie schnell fließt die Flüssigkeit, und ist die Strömung turbulent?
Antwort: Die Geschwindigkeit in einem Rohr ist der Durchsatz geteilt durch die innere Querschnittsfläche des Rohrs. Die Reynolds-Zahl sagt, ob die Strömung laminar (ruhig, geschichtet) oder turbulent (wirbelig) ist. Das ist wichtig für Wärmeübertragung, Druckverlust und besonders für Reinigung: CIP-Spülung funktioniert gut nur mit turbulenter Strömung und ausreichend hoher Geschwindigkeit.
Areal A = π × d² ÷ 4 (d i meter)
Hastighed v = Q ÷ A (Q i m³/s = m³/time ÷ 3.600)
Re = ρ × v × d ÷ μ (μ i Pa·s = mPa·s ÷ 1.000)
Re unter 2.300: laminar. Re über 4.000: turbulent.
| Symbol | Bedeutung | Einheit |
|---|---|---|
| flow | Volumenstrom | m³/time |
| d_indv | Der Innendurchmesser des Rohrs | mm |
| densitet | Flüssigkeitsdichte | kg/m³ |
| viskositet | Dynamisk viskositet (vand ved 20 °C ≈ 1,0) | mPa·s |
| = | Reynolds Zahl | |
| = | Geschwindigkeit im Rohr | m/s |
| = | Querschnittsfläche des Rohrs | mm² |
Gilt nicht, wenn
Die eigenen Standardwerte des Rechners sind eingesetzt. Die Zahlen sind mit genau der Formel berechnet, die das Werkzeug verwendet.
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Når du skal vurdere, om CIP-skylningen er effektiv, om en varmeveksler får god varmeoverføring, eller om tryktabet bliver stort, skal du kende hastigheden og strømningsformen i røret. Reynolds' tal siger, om strømningen er laminar eller turbulent.
Der pumpes 10 m³ vand i timen gennem et rør med 50 mm indvendig diameter ved 20 °C.
Es bedeutet: Hastigheden er 1,41 m/s, og Reynolds' tal er 70.736. Strømningen er turbulent.
CIP-pumpen giver 8,1 m³ i timen gennem et 51 × 1,5 mm mejerirør (48 mm indvendigt). Luden er 50 °C med en viskositet på ca. 0,55 mPa·s. Instruksen kræver 1,5 m/s.
Es bedeutet: Strømningen er turbulent (Re 108.515), men hastigheden er kun 1,24 m/s. Det er under kravet, så flowet skal op på ca. 10 m³ i timen.
2 m³ sukkeropløsning med 65 % sukker pumpes i timen gennem et 40 mm rør. Ved 20 °C er densiteten ca. 1.320 kg/m³ og viskositeten ca. 150 mPa·s.
Es bedeutet: Reynolds' tal er kun 156, så strømningen er laminar. Hastigheden er 0,44 m/s. Opvarmning sænker viskositeten og giver bedre varmeoverføring.
I et rør med 50 mm indvendig diameter giver 10 m³ i timen ca. 1,4 m/s.
Hastighed × areal (m²) × 3.600 skal give flowet i m³ i timen.