Berechnungsprogramm WNETZ

Kurzbeschreibung

Das Programm WNETZ berechnet den Druckverlust in verzweigten und vermaschten Rohrleitungsnetzen mit Kreisquerschnitten.

WNETZ errechnet Fließrichtung, Durchflußmenge, Fließgeschwindigkeit, Energieliniengefälle und Druckverlust der einzelnen Stränge, sowie die Energiehöhe und, - sofern eine Knotendruckhöhe vorgegeben wird -, die Zu- und Ablaufmengen an den einzelnen Knoten eines beliebig vermaschten Rohrnetzes.

Fördermengen und Förderhöhen von Pumpen werden über Pumpenkennlinien berechnet.

Die Berechnung erfolgt für einen stationären Strömungszustand eines vorgegebenen Netzes.

Theoretische Grundlagen

Das gesamte Rohrsystem wird durch Eingabe der Rohrnetzgeometrie im Rechner modelliert. Dabei wird eine Matrix erstellt, die ein linearisiertes Gleichungssystem iterativ löst.

Der Lösungsvektor des Gleichungssystems wird mit Hilfe des Algorithmus nach Cholesky ermittelt, wobei der Benutzer dem Programm mindestens eine Druckhöhe an einem Knoten und eine Einspeisung bzw. Entnahme von Wasser an einem anderen Knoten vorgeben muß.

Der Lösungsvektor enthält verbesserte Mengenflüsse und Energiehöhen.

Mit den ermittelten Durchsätzen und Energiehöhen wird wiederum für jede Leitung eine Druckverlustberechnung durchgeführt und geprüft, ob die neu ermittelten Energiehöhen mit den zuvor Berechneten übereinstimmen.

Ist die Abweichung größer als eine vorgegebene Genauigkeitsschranke, wird das Gleichungssystem mit den zuletzt ermittelten Druckverlusten neu aufgebaut und gelöst.

Die Iteration ist beendet, wenn sich die Mengenflüsse durch die Leitungen und die Energiehöhen an den Knoten nicht mehr ändern.

Der Druckverlust für einen Strang errechnet sich nach der Formel von Darcy , Weisbach:

delta h  =          lamda x L/D x v x v/2g

lamda   =          nach Prandtl - von Karman – Colebrook

D         =          Innerer Rohrdurchmesser in mm

L          =          Länge des zu berechnenden Stranges.

v          =          Fließgeschwindigkeit in m/s

g          =          Erdbeschleunigung m/s2

 

 

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