Druckstöße

Wird das Ventil bei stationärer Ausströmung mit der Geschwindigkeit w1 plötzlich geschlossen (Schließzeit ts=0) und damit die Rohrleitung vollständig abgesperrt, dann wird die Flüssigkeitssäule schlagartig von w1 auf w=0 abgebremst. Es entsteht eine Druckwelle, die mit Schallgeschwindigkeit a das Medium entgegen der Strömungsrichtung durchläuft. Am Behälterausgang wird die Druckwelle reflektiert, gelangt zum Ventileingang zurück, wird dort wieder reflektiert usw. Durch die Überlagerung der gegen die Strömungsrichtung laufenden Druck-wellen und der reflektierten Druckwellen kommt es zu einer Drucküberhöhung, deren maximaler Wert gemäß der folgenden Gleichung berechnet werden kann:

Darin bedeuten:

Diese Drucküberhöhung wird als Druckstoß oder Schließschlag bezeichnet. Er kann ein Vielfaches des Betriebsdruckes betragen und somit zur Geräusch-belästigung und vor allem zur erhöhten Druckbeanspruchung der Anlage führen.

Zeitlicher Verlauf des Ventilvordrucks beim Öffnen und Schließen des Ventils