Druckschwingungen in Gas- und Hydraulikleitungen bei isentroper Strömung und beliebiger Schließcharakteristik der Absperrorgane

Zusammenfassung

Es wurden die instationären Druckschwingungen berechnet, die in einer Flüssigkeit entstehen, wenn man die Rohrleitung, durch die die Flüssigkeit strömt, nach einer vorgegebenen Funktion der Zeit (Schließcharakteristik) absperrt. Bei überlinearer Schließcharakteristik treten die größten Drücke nicht bei Beginn des Schließvorgangs, sondern erst nach der doppelten Wellenlaufzeit auf. Der Druck ändert sich periodisch; die Amplituden nehmen bis zum völligen Abschließen der Leitung auf einen konstanten Wert ab. Die Druckspitze liegt um so höher, je schneller die Leitung anfänglich abgeschlossen wird, und je kleiner die gesamte Schließzeit ist. Geht das Absperren der Leitung nach einer linearen Schließcharakteristik vor sich, so erreichen die Druckamplituden schon innerhalb der Schließzeit einen konstanten Wert. Beträgt die Schließzeit hierbei gerade ein ganzzahliges Vielfaches der vierfachen Wellenlaufzeit, so treten nach Beendigung des Schließens keine Druckschwingungen mehr auf. Beim Absperren der Hydraulikleitung nach einer unterlinearen Schließcharakteristik baut sich der maximale Druck erst während des Schließens auf. Soll der Durchfluß in einer Leitung in einer bestimmten Zeit gesperrt werden, so empfiehlt es sich, die Leitung zunächst langsam und erst gegen Ende rascher zu schließen.