Drosselquerschnitt

Drosselquerschnitt bezeichnet in der Strömungs- und Regelungstechnik die effektive Querschnittsfläche eines Drosselorgans, durch das ein Fluid fließt. Typische Bauteile sind Drosselventile, Drosselblenden, Düsen oder Drosselklappen. Die Größe des Drosselquerschnitts wird durch Geometrie und Stellung des Drossels festgelegt und bestimmt die Regulierbarkeit der Durchflussrate sowie den Druckabfall im System.

Incompressible Fluidsystems zeigen eine direkte Abhängigkeit der Durchflussrate von der offenen Fläche, während in gasgefüllten Systemen auch Druckverhältnisse und strömungstechnische Effekte eine Rolle spielen. Bei Gasen kann der Drosselquerschnitt unter bestimmten Bedingungen zu einer Choked- oder Berstströmung führen, bei der die Massendurchflussrate weitgehend vom Upstream-Wert, den Eigenschaften des Gases (z. B. Gamma, R) und dem Querschnitt abhängt und weniger vom Abdruck auf der Auslassseite beeinflusst wird.

Typischerweise wird der Drosselquerschnitt durch Kennwerte beschrieben, wie die Öffnung in Quadratmetern oder als flow coefficient (z. B. Cv, Kv). Für die gasförmige Strömung lassen sich Näherungen angeben, die den maximalen Massendurchsatz ṁ in Abhängigkeit von Upstream- Druck, Temperatur und Gasparametern sowie dem Querschnitt beschreiben. Praktisch dient der Drosselquerschnitt der Abstimmung von Druckverlusten, Reaktionszeiten und Leistungskennzahlen in Systemen wie Motor- und Verbrennungstechnik, Pneumatik, Prozess- und Vakuumanwendungen.

Beispiele reichen von der Regulierung der Luftzufuhr in Verbrennungsmotoren bis hin zur Steuerung von Gasströmen in Prozessanlagen.