Turbulente Strömung – Problemlösung

Betrachten Sie eine Flüssigkeit, die mit Kohlensäure versetzt werden muss. Dabei werden sowohl die Flüssigkeit als auch das Kohlendioxidgas gekühlt. Die Temperatur wird auf 20 Grad Celsius gewählt, um die Kohlendioxidauflösung zu verbessern.

Das Kohlendioxidgas wird mit einem Druck von ca. 550 kPa beaufschlagt, um eine ausreichende Karbonisierung zu gewährleisten.

Kohlendioxid wird mit einer gleichmäßigen Durchflussrate durch ein Rohr gepumpt, das zwei Tanks verbindet.

Aufgrund der hohen Reynolds-Zahl, die größer als 4000 ist, ist der Fluss von Kohlendioxid turbulent.

Der Kohlendioxid-Durchfluss hängt von der Querschnittsfläche des Rohrs und der Strömungsgeschwindigkeit ab.

Diese Strömungsgeschwindigkeit wird in der Reynolds-Zahlengleichung verwendet, die auf 5000 gesetzt ist, um eine Formel für den Rohrdurchmesser abzuleiten.

Um den Rohrdurchmesser zu ermitteln, wird die dynamische Viskosität von Kohlendioxid bei 20 Grad Celsius aus der Tabelle der physikalischen Eigenschaften ermittelt.

Wenn Sie diese Werte in die Gleichung einfügen, erhalten Sie den Durchmesser des Rohrs, der zum Erreichen der gewünschten Strömungsbedingungen erforderlich ist.