Wo wir schon tief in der Strömungsmechanik stecken...
Eine vollständige Beschreibung einer stationären Strömung eines idealen (reibungsfreien) Fluids, auf das neben der Schwerkraft keine weiteren Kräfte wirken kann mit der Bernoulli-Gleichung erfolgen. Für unseren Zweck daher zutreffend
Der Bernoulli-Satz sagt aus, dass die Summe aus statischem, dynamischen und Schweredruck konstant ist. Mathematisch ausgedrückt:
p_stat + p_dyn + p_schwere = const.
oder
p + 0.5*rho*v² + rho*g*z =const.
Wichtig zu unterscheiden sind die verschienden "Druckarten". Der statische Druck ist der Druck, der senkrecht zur Strömungsrichtung gemessen wird. Wird der Druck in Strömungsrichtung gemessen, addiert sich der Anteil des dynamsichen Drucks (das Fluid drückt mehr durch seine Bewegung). Das p wie es in der zweite Gleichung auftaucht bezeichnet den statischen Druck. Mit der Gleichung lässt sich also bei bekannter zu überwindener Höhe und bekanntem Volumenstrom sowie bekannten Querschnitten (Kontinuitätsbeziehung: aus den Querschnitten folgt unmittelbar die Strömungsgeschwindigkeit, da Volumenstrom=const.) die Druckdifferenz errechnen. Mit der erhaltenen Druckdifferenz und dem benötigten Volumenstrom lässt sich die Pumpe dimensionieren.
Man kann jetzt auch noch Reibungsverluste durch Einbauten und Rohrreibung mit einbeziehen, was in einem zusätzlichen Term in der Bernoulli-Gleichung resultiert und eine Energiesenke darstellt. Mit einem Ventil lässt sich beispielsweise ein beliebiger Druckverlust erzeugen und so bei konstanter Pumpenleistung der Volumenstrom einstellen.
... ist daher nur gültig wenn es keinen Höhenunterschied gibt.
Offensichtlich sinkt der Druck also mit steigender Geschwindigkeit.
Der statische Druck, ja. Dieser wird im allgemeinen auch nur als "Druck" bezeichnet.
