hydrostatischer Druck bei Pulvern

Dieter5858 · Moderator Anmeldungsdatum: 02.08.2004 Beiträge: 696 Wohnort: Hamburg

Hi Leute
Die Frage könnt ihr schon aus dem Thema ableiten.
Gibt es wenn ich Pulver z.B. in einem Behälter habe einen
Hydrostatischen Druck auf den Boden.
Wenn ich jetzt ein Messinstrument habe das für Flüssigkeiten ausgelegt
ist, also z.B. eins mit Membrane.
Kann ich auch damit den Druck und damit den Füllstand des Behälters
bestimmen?

Bruce · Anmeldungsdatum: 20.07.2004 Beiträge: 537

Hi Dieter,

ich finde deine Frage recht interessant! Ich habe mir noch nie Gedanken
darüber gemacht, ob man in einem Pulver (Fachterminologie: Granulare Materie)
einen Druck analog zum hydrostatischen Druck in Flüssigkeiten wie Wasser
definieren kann.

Man kann auf jeden Fall die Gewichtskraft Fg messen, die das Pulver
auf die Bodenfläche A des Behälters ausübt und daraus gemäß P=F/A
einen Druck berechnen. Dieser Druck würde nach oben hin linear abnehmen.
Wenn man nun einen beliebig geformten Körper in ein Pulver eintaucht,
welcher Druck wirkt auf die Seitenflächen? Ergibt sich dieser Druck allein
aus der Höhe des Pulvers über dem betrachteten Flächenstück wie beim Wasser,
oder hängt der Druck auch noch von der Form der Teilchen des Pulvers ab ?

Die Antwort scheint mir nicht ganz trivial zu sein.

Allerdings will mir nicht in den Kopf, wie eine Druckmessung mittels
Membran für ein Pulver funktionieren soll. Du mußt bedenken, daß die
Funktionsweise einer Membran entscheidend auf der ungeordenten thermischen
Bewegung der hindurchhuschenden Teilchen beruht. Die Teilchen eines Pulvers
bewegen sich aber gar nicht! Diese Idee erscheint mir deshalb aus physikalischen
Gründen nicht stichhaltig zu sein.

Aber denk ruhig weiter darüber nach, vielleicht hast Du ja noch eine
gute Idee. Wenn dir noch was dazu einfällt, dann laß es uns wissen.

Gruß von Bruce.

Dieter5858 · Moderator Anmeldungsdatum: 02.08.2004 Beiträge: 696 Wohnort: Hamburg

Hi Leute
Ja also das mit dem Membranmesswerk war auch nur ein Beispiel.
Ich kann natürlich die Höhe des Mediums im Behälter durch den Druck auf dem Boden bestimmen, wenn man die Abmessungen des Behälters kennt.
Aber wenn man jetzt das Messwerk nicht von unten sondern von der Seite anbauen muss,
Wie läuft das dann?
Ist also alles nur theorie.
Muss ja kein Membranmesswerk sein, aber was gibt es denn sonst noch?
Bin für jegliche Vorschläge offen

komet · Anmeldungsdatum: 06.10.2004 Beiträge: 7

Hi Dieter,

Nachfolgendes gilt nur für trockenes Pulver und andere körnige Materialien.

Man kann erreichen, dass der Druck in einem Pulver sich nach allen Seiten gleichmässig verteilt, wenn man den Behälter in Vibration versetzen.

Ansonsten sollte man für die Berechnung des Drucks auf Seitenwände, den inneren Reibungswinkel des Pulvers kennen.

Der innere Reibungswinkel ist auch als Schüttwinkel bekannt. es ist die natürliche Neigung eines Schüttkegels.

Der Druck auf die Seitenwände ist aber auch vom Verhalten der Seitenwänden abhängig. Geben diese nach, so ist der Druck sehr viel kleiner als wenn sie auf das Material zubewegt werden.

Die Idee mit der Membran ist deshalb keine so gute. Der gemessene Druck wird zu klein sein. Ich würde piezoelektrische Druckmessung verwenden, da bewegt sich (fast) nichts.