Diskussionsbeitrag: Torricelli hat Recht

Um den fachwissenschaftlichen Diskurs zu fördern, geben wir
gerne derartige Beiträge wieder. Dies erfolgt jedoch normalerweise
in einer moderierten Form, indem Diskussionsbeitrag und
Stellungnahme beiden Verfassern vor der Veröffentlichung bekannt
sind und damit der fachliche Austausch an dieser Stelle
abgeschlossen wird. In diesem Fall hat Herr Prof. Malcherek auf eine Stellungnahme verzichtet.

Das Problem des Ausflusses aus einem Gefa. lasst sich hydraulischelementar behandeln. Man betrachte der Einfachheithalber einen vertikalen, glatten Kreis-Zylinder vom DurchmesserD, der oben offen und unten eine Offnung des Durchmessersd hat. Diese Offnung sei standardma.ig, also scharfkantigmit einer 2 mm langen Ausflusskante, anschlie.end um 45°erweitert (Bild 1). Weiter sei:

  • Der absolute Ausflussdurchmesser d ≥ 50 mm, um Einflusseder Oberflachenspannung zu verhindern.
  • Der Zylinderdurchmesser D ≥ (10 . 20) ∙ d, womit die Zufluss-Geschwindigkeit vernachlassigbar wird.
  • Die Druckhohe auf den Ausflussquerschnitt ist also gleich derEnergiehohe H.
  • Die Uberdeckung des Ausflussquerschnitts ≥ 3d, womit inder Zustromung keine Rotationskomponente erzeugt wird.Das Problem ist eindimensional.
  • Beim Fluid handle es sich um Wasser ublicher Qualitat.

Unter diesen Voraussetzungen lasst sich die Energiegleichungvon Bernoulli anwenden, falls das Kontrollvolumen oben durchden Wasserspiegel im Gefa. und unten im kontraktierten (Subskriptc) Ausflussquerschnitt angesetzt wird. Die Lange a vomAusflussquerschnitt bis zum kontraktierten Strahlquerschnittbetragt etwa 2d. Bei parallelen Stromlinien bleibt der Druckuber den Strahlquerschnitt atmospharisch. Mit Vc als Geschwindigkeit
im kontraktierten Strahlquerschnitt



Copyright: © Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH
Quelle: Wasserwirtschaft - Heft 07/08 (August 2021)
Seiten: 1
Preis inkl. MwSt.: € 10,90
Autor: Professor Dr. Willi H. Hager

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