Warum kommt aus kleineren Wasserrohren weniger Wasser?
Die Frage klingt im ersten Moment sicher dumm, aber trotzdem frage ich mich:
An einem Hausanschluss kommt doch das Wasser des Wasserversorgers mit einem bestimmten Druck an.
Wenn von diesem Hausanschluss aus nun zwei Leitungen mit Wasserhahn angeschlossen werden, die eine Leitung mit (beispielsweise) 0,5 Zoll Durchmesser, die andere Leitung mit 1,0 Zoll Durchmesser, brauche ich mit der kleinen Leitung doch wesentlich länger, eine Gießkanne zu füllen. Warum ist das so?
Erhöht sich bei einer kleineren Leitung nicht entsprechend die Durchflussgeschwindigkeit?
Kleinerer Durchmesser mit mehr Geschwindigkeit müsste doch wieder das Gleiche ergeben wie großer Durchmesser mit langsamerem Wasser, oder? Maßgebend ist doch der Druck am Anfang, welcher ja gleich ist.
Oder stehe ich tatsächlich "auf dem Schlauch" ? ... Vielen Dank!
7 Antworten
Ein kleinerer Querschnitt bedeutet, das bei gleichem Druck weniger Wasser in gleicher Zeit fließen kann.
Weil der Druck sich (ohne entsprechende Maßnahmen) im Haus allerdings nicht verändert, kommt bei der dünneren Leitung weniger Wasser in gleicher Zeit raus.
Erhöht sich bei einer kleineren Leitung nicht entsprechend die Durchflussgeschwindigkeit?
Nur der Druck an der Verzweigung ist für alle gleich, nicht der Volumenstrom. Das würde vielleicht eine gleiche Geschwindigkeit erzeugen, und damit kleineren Volumenstrom bei kleinerem Querschnitt. Kleinere Durchmesser machen aber mehr zusätzlichen Reibungswiderstand und damit mehr Druckabfall entlang des Rohres, also auch geringere Geschwindigkeit.
Bei stehendem Wasser ist der Druck überall gleich, wenn wir vom hydrostatischen Druck absehen. Mit zunehmender Strömungsgeschwindig-keit und zunehmendem Strömungswiderstand fällt der Druck ab.
Bei parallel verzweigenden Rohren ist der Strömungswiderstand bei den Rohren mit kleinerem Querschnitt größer, also fällt dort der Druck stärker ab. Damit sinkt bei den kleinen Rohren auch der Volumenstrom. Je kleiner ein Auslass, desto kleiner ist auch der Volumenstrom.
Bei unverzweigten, reihenweise angeordneten Rohren mit unterschiedlichen Rohrquerschnitten ist gemäß Deinen Überlegungen der Volumenstrom an jeder Stelle gleich. Bei kleinem Strömungsquerschnitt muss da also die Strömungsgeschwindigkeit größer sein.
Das Volumen richtet sich nach dem Druck und dem Durchfluss-Querschnitt.
Furchflussmenge = Querschnitt des Rohres X Fliessdruck.