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Nachricht |
Saul Goodman
Anmeldungsdatum: 04.07.2020
Beiträge: 10
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 Saul Goodman Verfasst am: 05. Jul 2020 15:42 Titel: Strömungsgeschwindigkeit |
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Meine Frage:
Hallo Zusammen,
zum Füllen von zwei Zylindern habe ich 2 Möglichkeiten (A und B) zur Auswahl. Bei welcher Möglichkeit schaffe ich das Füllen der Zylinder (7,24 ml pro Zylinder) innerhalb von 2 Sekunden? Wie berechne ich bei beiden Möglichkeiten den maximalen Volumenstrom pro Leitung?
Siehe Foto im Anhang.
Vielen Dank
Meine Ideen:
Siehe Foto im Anhang.
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Saul Goodman
Anmeldungsdatum: 04.07.2020
Beiträge: 10
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| Saul Goodman Verfasst am: 05. Jul 2020 15:44 Titel: |
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Siehe Foto im Anhang.
| Beschreibung: |
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| Dateiname: |
Strömungsgeschwindigkeit Füllen Zylinder.jpg |
| Dateigröße: |
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185 mal |
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Nils Hoppenstedt
Anmeldungsdatum: 08.01.2020
Beiträge: 2019
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| Nils Hoppenstedt Verfasst am: 05. Jul 2020 17:01 Titel: |
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Unter Vernachlässigung des Druckverlusts aufgrund der Reibung an der Leitungswand beträgt der Durchfluss in einer der Leitungen von Möglichkeit A unter der Annahme, dass der maximale Pumpendruck von 10 bar anliegt nach Hagen-Poiseuille etwa 9.6 ml/s. Da dies kleiner ist als die maximale Förderleistung der Pumpe von 8.3 ml/s, wird die Pumpe bei Möglichkeit A also sozusagen am Anschlag mit 8.3 ml/s laufen (und entsprechend kleinerem Druck).
Bei Möglichkeit B beträgt der Fluss durch eine der Leitungen nach Hagen-Poiseuille etwa 7.3 ml/s. Dies ist kleiner als die maximale Fördermenge, kann also durch die Pumpe tatsächlich erbracht werden. Da bei Möglichkeit B sogar zwei Pumpen im Einsatz sind, wird hier ein Gesamtdurchfluss von 14.6 ml/s erreicht.
Im Szenario 2 füllen sich die Zylinder also etwa doppelt so schnell.
Viele Grüße,
Nils
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Mathefix
Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 5868
Wohnort: jwd
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| Mathefix Verfasst am: 05. Jul 2020 17:25 Titel: |
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| Nils Hoppenstedt hat Folgendes geschrieben: | Unter Vernachlässigung des Druckverlusts aufgrund der Reibung an der Leitungswand beträgt der Durchfluss in einer der Leitungen von Möglichkeit A unter der Annahme, dass der maximale Pumpendruck von 10 bar anliegt nach Hagen-Poiseuille etwa 9.6 ml/s. Da dies kleiner ist als die maximale Förderleistung der Pumpe von 8.3 ml/s, wird die Pumpe bei Möglichkeit A also sozusagen am Anschlag mit 8.3 ml/s laufen (und entsprechend kleinerem Druck).
Viele Grüße,
Nils |
Tippfehler:... Du meinst bestimmt grösser.
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Nils Hoppenstedt
Anmeldungsdatum: 08.01.2020
Beiträge: 2019
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| Nils Hoppenstedt Verfasst am: 05. Jul 2020 17:51 Titel: |
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| Mathefix hat Folgendes geschrieben: |
Tippfehler:... Du meinst bestimmt grösser. |
Nein, kleiner. Bei den gegebenen Leitungsdimensionen muss der Pumpendruck etwa 8.7 bar betragen (statt den maximalen 10 bar), um die maximale Fördermenge von 0.5 l/min zu erreichen.
Viele Grüße,
Nils
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xb2
Gast
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| xb2 Verfasst am: 05. Jul 2020 19:42 Titel: |
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Da jetzt eine maximale Fördermenge der Pumpe aufgetaucht ist braucht man wohl
eine Pumpenkennlinie.
Was die ganze Sache erschwert.
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Saul Goodman
Anmeldungsdatum: 04.07.2020
Beiträge: 10
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| Saul Goodman Verfasst am: 05. Jul 2020 19:59 Titel: |
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Hallo Nils,
erstmal danke für deine Antwort.
Folgende Fragen habe ich noch:
1. da bei Möglichkeit A mit einer Pumpe zwei Leitungen versorgt werden, kann doch der Volumenstrom pro Leitung max. 8,33 ml/s /2 = 4,17 ml/s betragen?!
Der maximale Volumenstrom der Pumpe teilt sich doch auf die zwei Leitungen auf?! Die beiden Zylinder sollen gleichzeitig gefüllt werden!
2. Bei einem maximalem Volumenstrom pro Leitung von 4,17 ml/s beträgt der Druckverlust bei Möglichkeit A pro Leitung 4,35 bar ?!
3. Sehe ich das dann richtig, dass bei Möglichkeit A das Fluid mit einem Druck von 10 bar - 4,35 bar = 5,65 bar auf den Zylinderkolben drückt?
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Nils Hoppenstedt
Anmeldungsdatum: 08.01.2020
Beiträge: 2019
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| Nils Hoppenstedt Verfasst am: 06. Jul 2020 12:12 Titel: |
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Hallo Jimmy,
(seit wann nennst du dich Saul?  )
Zuerst möchte ich vorausschicken, dass ich weiter oben von einem Pumpenmodell ausgegangen bin, in dem die Leistung so geregelt wird bis entweder der Druck oder die Durchflussmenge ihren Maximalwert annimmt (je nachdem was zuerst eintritt). Vom Kollegen xb2 kam der Einwand, dass man sich eigentlich die Pumpenkennlinie ansehen müsste. Das wäre dann ein anderes Pumpenmodell, nämlich eines in dem die Pumpenleistung konstant ist. Bitte mal klären, wie genau die Pumpe arbeitet....
Unter dem Vorbehalt, dass meine Annahme stimmt, kann ich deine Fragen wie folgt beantworten:
| Saul Goodman hat Folgendes geschrieben: |
1. da bei Möglichkeit A mit einer Pumpe zwei Leitungen versorgt werden, kann doch der Volumenstrom pro Leitung max. 8,33 ml/s /2 = 4,17 ml/s betragen?!
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Richtig, die Angabe von 8,33 ml/s bezog sich auf die Leitung direkt hinter der Pumpe. Pro Zylinder ist der Volumenstrom dann natürlich nur die Hälfte, also 4,17 ml/s.
| Saul Goodman hat Folgendes geschrieben: |
2. Bei einem maximalem Volumenstrom pro Leitung von 4,17 ml/s beträgt der Druckverlust bei Möglichkeit A pro Leitung 4,35 bar ?!
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Das ist richtig. Bei meiner Antwort an Mathefix hatte ich übersehen, dass bei Möglichkeit A ja zwei Leitungen von der Pumpe versorgt werden. Die Pumpe arbeitet also nur beim halben Druck.
| Saul Goodman hat Folgendes geschrieben: |
3. Sehe ich das dann richtig, dass bei Möglichkeit A das Fluid mit einem Druck von 10 bar - 4,35 bar = 5,65 bar auf den Zylinderkolben drückt? |
Sagen wir so: bei einem Pumpendruck von 4.35 bar und vernachlässigenbaren Gegendruck auf den Zylinderkolben läuft die Pumpe bei ihrer maximalen Fördermenge. Wenn man jetzt den Gegendruck auf den Zylinderkolben erhöht, hätte die Pumpe also noch 5.65 bar Reserve, die sie durch Erhöhung der Leistung erzeugen könnte. Ob das wirklich passiert, hängt von der Regelung der Pumpe bzw. der Pumpenkennlinie ab. Dazu müsste man aber wissen, wie genau die Pumpe arbeitet.
Viele Grüße,
Nils
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