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[quote="Brillant"][quote="Fips"]Ich habe einen Druckkessel mit 15 bar den ich abschieße. Der Luftstrahl tritt aus dem System in die freie Umgebung aus und soll dann nach einer bestimmten Strecke auf ein Blech treffen.[/quote] Erst habe ich gedacht, "abschießen" könnte ein Tippfehler sein. Da du aber nichts zur Art der Austrittsöffnung schreibst, meinst du wirklich ein Schussloch? Die Art der Austrittsöffnung ist sehr entscheidend für die Wirbel, die den Luftstrom beeinflussen. Beim [url=https://de.wikipedia.org/wiki/Coand%C4%83-Effekt]Coandă-Effekt[/url] etwa löst sich der Luftstrahl von einer konvexen Oberfläche nicht ab, während ein [url=http://youtu.be/IyAyd4WnvhU]Ringwirbel[/url] erstaunlich weit reichen kann. Ich weiss nicht, wieso du die Kraft auf das Blech rechnen willst, wenn die Bedingungen undefiniert sind.[/quote]
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<table border="0" cellpadding="3" cellspacing="1" width="100%" class="forumline"> <tr> <th class="thCornerL" width="22%" height="26">Autor</th> <th class="thCornerR">Nachricht</th> </tr> <tr> <td width="22%" align="left" valign="top" class="row1"><span class="name"><a name=""></a><b>Fips</b></span></td> <td class="row1" height="28" valign="top"><table width="95%" border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"> <tr> <td width="95%"><img src="templates/subSilver/images/icon_minipost.gif" width="12" height="9" alt="Beitrag" title="Beitrag" border="0" /><span class="postdetails">Verfasst am: 14. Apr 2016 12:51<span class="gen"> </span> Titel: </span></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><hr /></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><span class="postbody">Ja leider Funktioniert das mit einem Stromlinien Bild nicht weil ich dafür nicht die Gegebenheiten und Mittel habe hier. <br /> <br />Deine Zeichnung ist sehr gut, danke dafür. Genau so habe ich es momentan Angenommen und danach die Kraft berechnet. Die Kraft die dann auf das Blech wirkt habe ich bereits berechnet (mit meinen einfachen Annahmen). <br /> <br />Meinen Betreuer interessiert eigentlich welche Energie nun damit auf das Blech einwirkt. Also war der Luftstrom mit seinem Druck auf das Blech für einen Energieeintrag ausübt. <br />Ich glaube das ist nicht so einfach zu erklären merke ich <img src="images/smiles/kopfkratz.gif" alt="grübelnd" border="0" /></span></td> </tr> </table></td> </tr> <tr> <td colspan="2" height="1" class="spaceRow"><img src="templates/subSilver/images/spacer.gif" alt="" width="1" height="1" /></td> </tr> <tr> <td width="22%" align="left" valign="top" class="row2"><span class="name"><a name=""></a><b>moody_ds</b></span></td> <td class="row2" height="28" valign="top"><table width="95%" border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"> <tr> <td width="95%"><img src="templates/subSilver/images/icon_minipost.gif" width="12" height="9" alt="Beitrag" title="Beitrag" border="0" /><span class="postdetails">Verfasst am: 14. Apr 2016 11:50<span class="gen"> </span> Titel: </span></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><hr /></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><span class="postbody">Könntest du eventuell ein Stromlinien Bild anfertigen? Mit Rauch o.Ä.? Dann könntest du schonmal "sehen" was dort nun passiert. <br /> <br />Der Druck am Blech ist ja einfach zu berechnen, du hast deinen Umgebungsdruck und den dynamischen Druck durch dein strömendes Fluid. Hier kommt es auf deine Annahmen an; vernachlässigst du Effekte bei der Umlenkung? Sprich strömt das Fluid in alle Richtungen mit der selben Geschwindigkeit vom Blech habe mit der es auftritt? <br /> <br />Ist dein Betreuer an der Kraft interessiert die das Fluid auf das Blech ausübt? <br /> <br />Du könntest eine Impulsbilanz machen wenn du alle nötigen Größen / Gegebenheiten dafür gut genug abschätzen / messen kannst.</span></td> </tr> </table></td> </tr> <tr> <td colspan="2" height="1" class="spaceRow"><img src="templates/subSilver/images/spacer.gif" alt="" width="1" height="1" /></td> </tr> <tr> <td width="22%" align="left" valign="top" class="row1"><span class="name"><a name=""></a><b>Fips</b></span></td> <td class="row1" height="28" valign="top"><table width="95%" border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"> <tr> <td width="95%"><img src="templates/subSilver/images/icon_minipost.gif" width="12" height="9" alt="Beitrag" title="Beitrag" border="0" /><span class="postdetails">Verfasst am: 13. Apr 2016 07:55<span class="gen"> </span> Titel: </span></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><hr /></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><span class="postbody">Danke für eure antworten. Ich versuche mal das ganze noch ein wenig zu konkretisieren. <br /> <br />Also ja abschießen war schon richtig so gemeint und nein, das Blech möchte ich dabei auch nicht dimensionieren. Letzten endes geht es darum das ich einen Versuch habe wo das bereits durchgeführt wurde und das Blech dabei in unterschiedlichen Abständen (1, 2, 3 und 5 Meter) mit der Luft beschossen wurde. <br />Berechnet hatte ich, dass bei diesem Versuch die Luft mit Schallgeschwindigkeit austritt. Natürlich muss man dabei auch bedenken, dass der Luftstrahl nach Austritt "aufplatzt" wegen der großen Druckdifferenz zu dem Umgebungsdruck. <br /> <br />Ich ändere nun diesen Versuch ab und habe dafür zwei neue Aufsätze entwickelt: einmal eine Laval-Düse womit ich Überschallgeschwindigkeit bekomme und der Druck am Austritt der Umgebungsluft angepasst ist, zum anderen einen Diffusor der aus der Luftströmung Unterschall macht wobei hier der Luftdruck dann entscheidend sein soll. <br />Also letzten endes ist für mich nun am Blech der Druck der darauf wirkt hauptsächlich entscheidend. <br />Mein Betreuer hätte nun gerne gewusst welche Energie auf dieses Blech wirkt um ungefähr eine Abschätzung zu treffen, wie ändert sich das ganze mit den neuen Aufsätzen im gegensatz zu dem aktuellen Aufsatz. <br /> <br />Nachdem ich mit meinen kenntnissen über die Energieformeln nicht mehr weiter kam hatte ich bereits vor zu sagen es geht nicht und wollte einen Vergleich über die Drücke dann darstellen. Zuvor dachte ich mir ich frage euch einmal ob ihr mir eventuell helfen könnt. <br /> <br />Ich weiß auch, dass man nicht genau sagen kann wie sich die Luft nun nach dem Austritt an der Umgebung verhält deswegen habe ich grobe annahmen getroffen. Ich werde das ganze auch bald Versuchsseitig testen, dann habe ich meine neuen Aufsätze. <br />Es geht eigentlich nur darum eine grobe Vorabschätzung zu machen.</span></td> </tr> </table></td> </tr> <tr> <td colspan="2" height="1" class="spaceRow"><img src="templates/subSilver/images/spacer.gif" alt="" width="1" height="1" /></td> </tr> <tr> <td width="22%" align="left" valign="top" class="row2"><span class="name"><a name=""></a><b>Brillant</b></span></td> <td class="row2" height="28" valign="top"><table width="95%" border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"> <tr> <td width="95%"><img src="templates/subSilver/images/icon_minipost.gif" width="12" height="9" alt="Beitrag" title="Beitrag" border="0" /><span class="postdetails">Verfasst am: 12. Apr 2016 16:12<span class="gen"> </span> Titel: Re: Energie einer Luftströmung</span></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><hr /></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><span class="postbody"></span><table width="90%" cellspacing="1" cellpadding="3" border="0" align="center"><tr> <td><span class="genmed"><b>Fips hat Folgendes geschrieben:</b></span></td> </tr> <tr> <td class="quote">Ich habe einen Druckkessel mit 15 bar den ich abschieße. Der Luftstrahl tritt aus dem System in die freie Umgebung aus und soll dann nach einer bestimmten Strecke auf ein Blech treffen.</td> </tr></table><span class="postbody"> <br /> <br />Erst habe ich gedacht, "abschießen" könnte ein Tippfehler sein. Da du aber nichts zur Art der Austrittsöffnung schreibst, meinst du wirklich ein Schussloch? <br /> <br />Die Art der Austrittsöffnung ist sehr entscheidend für die Wirbel, die den Luftstrom beeinflussen. Beim <a href="https://de.wikipedia.org/wiki/Coand%C4%83-Effekt" target="_blank" class="postlink">Coandă-Effekt</a> etwa löst sich der Luftstrahl von einer konvexen Oberfläche nicht ab, während ein <a href="http://youtu.be/IyAyd4WnvhU" target="_blank" class="postlink">Ringwirbel</a> erstaunlich weit reichen kann. <br /> <br />Ich weiss nicht, wieso du die Kraft auf das Blech rechnen willst, wenn die Bedingungen undefiniert sind.</span></td> </tr> </table></td> </tr> <tr> <td colspan="2" height="1" class="spaceRow"><img src="templates/subSilver/images/spacer.gif" alt="" width="1" height="1" /></td> </tr> <tr> <td width="22%" align="left" valign="top" class="row1"><span class="name"><a name=""></a><b>Mathefix</b></span></td> <td class="row1" height="28" valign="top"><table width="95%" border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"> <tr> <td width="95%"><img src="templates/subSilver/images/icon_minipost.gif" width="12" height="9" alt="Beitrag" title="Beitrag" border="0" /><span class="postdetails">Verfasst am: 12. Apr 2016 15:11<span class="gen"> </span> Titel: </span></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><hr /></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><span class="postbody">Was willst Du berechnen? <br />Wenn Du das Blech dimensionieren willst, benötigst Du die Kraft mit der der Luftstrom auf das Blech wirkt. Diese Kraft hattest Du ja schon bestimmt. <br /> <br />Wenn Werkstoff, Form und Grösse des Blechs und Art der Einspannung gegeben sind, kannst Du mittels Plattentheorie die Dicke oder die Durchbiegung bestimmen. <br /> <br />Was Du mit der Energie anfangen willst erschliesst sich mir nicht.</span></td> </tr> </table></td> </tr> <tr> <td colspan="2" height="1" class="spaceRow"><img src="templates/subSilver/images/spacer.gif" alt="" width="1" height="1" /></td> </tr> <tr> <td width="22%" align="left" valign="top" class="row2"><span class="name"><a name=""></a><b>Fips</b></span></td> <td class="row2" height="28" valign="top"><table width="95%" border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"> <tr> <td width="95%"><img src="templates/subSilver/images/icon_minipost.gif" width="12" height="9" alt="Beitrag" title="Beitrag" border="0" /><span class="postdetails">Verfasst am: 12. Apr 2016 14:52<span class="gen"> </span> Titel: </span></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><hr /></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><span class="postbody">Ok du hättest da auch keine Idee wie man aus den Werten die ich berechnet habe eine Energie dort ermittelt? <br />Auch das wäre für mich eine Nachricht die mich zufrieden stellt =) <br />Zumindest bin ich dann nicht ganz so blöde <img src="images/smiles/hammer.gif" alt="Zunge raus" border="0" /> <br /> <br />Vielen Dank auf jeden Fall für deine Antwort und Hilfe <img src="images/smiles/balloon.gif" alt="smile" border="0" /></span></td> </tr> </table></td> </tr> <tr> <td colspan="2" height="1" class="spaceRow"><img src="templates/subSilver/images/spacer.gif" alt="" width="1" height="1" /></td> </tr> <tr> <td width="22%" align="left" valign="top" class="row1"><span class="name"><a name=""></a><b>franz</b></span></td> <td class="row1" height="28" valign="top"><table width="95%" border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"> <tr> <td width="95%"><img src="templates/subSilver/images/icon_minipost.gif" width="12" height="9" alt="Beitrag" title="Beitrag" border="0" /><span class="postdetails">Verfasst am: 12. Apr 2016 14:44<span class="gen"> </span> Titel: </span></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><hr /></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><span class="postbody">Solche Effekte können und werden sicher auftreten. Ich denke nur, daß man bei technischen Fragestellungen entsprechend messen und pi mal Daumen abschätzen wird.</span></td> </tr> </table></td> </tr> <tr> <td colspan="2" height="1" class="spaceRow"><img src="templates/subSilver/images/spacer.gif" alt="" width="1" height="1" /></td> </tr> <tr> <td width="22%" align="left" valign="top" class="row2"><span class="name"><a name=""></a><b>Fips</b></span></td> <td class="row2" height="28" valign="top"><table width="95%" border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"> <tr> <td width="95%"><img src="templates/subSilver/images/icon_minipost.gif" width="12" height="9" alt="Beitrag" title="Beitrag" border="0" /><span class="postdetails">Verfasst am: 12. Apr 2016 10:56<span class="gen"> </span> Titel: </span></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><hr /></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><span class="postbody">Ja genau. Der Luftstrahl trifft auf dieses Blech. Das Blech ist dort eingespannt, kann sich aber noch beulen und verformen aber nicht vom Ort weg bewegen. Der Luftstrahl selbst ist, nachdem er aus dem druckkessel austritt eine gewisse Strecke unterwegs (1, 2, 5 Meter das ist noch nicht fix). <br /> <br />Ich weiß leider nicht genau wie ich das genau ausdrücken soll, vielleicht steht das ganze Thema ja auch im falschen Thread. <br />Dieser Luftstrom hat ja eine bestimmte Geschwindigkeit, Druck, Temperatur und Dichte wenn er bei dem Blech ankommt wodurch das Blech unter umständen eine Verformung oder ähnliches erfährt. Meine Frage ist halt ob man den Energieeintrag dort ermitteln kann? <br /> <br />Ich hoffe das ist eventuell verständlich genug</span></td> </tr> </table></td> </tr> <tr> <td colspan="2" height="1" class="spaceRow"><img src="templates/subSilver/images/spacer.gif" alt="" width="1" height="1" /></td> </tr> <tr> <td width="22%" align="left" valign="top" class="row1"><span class="name"><a name=""></a><b>franz</b></span></td> <td class="row1" height="28" valign="top"><table width="95%" border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"> <tr> <td width="95%"><img src="templates/subSilver/images/icon_minipost.gif" width="12" height="9" alt="Beitrag" title="Beitrag" border="0" /><span class="postdetails">Verfasst am: 12. Apr 2016 10:24<span class="gen"> </span> Titel: </span></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><hr /></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><span class="postbody">Ein Luftstrahl trifft auf ein Blech und das ist irgendwie befestigt, oder? <br />Es wird sich vielleicht erwärmen, aber mechanische Energie sehe ich da (vorerst) nicht. Oder geht es Dir um den Luftstrom?</span></td> </tr> </table></td> </tr> <tr> <td colspan="2" height="1" class="spaceRow"><img src="templates/subSilver/images/spacer.gif" alt="" width="1" height="1" /></td> </tr> <tr> <td width="22%" align="left" valign="top" class="row2"><span class="name"><a name=""></a><b>Fips</b></span></td> <td class="row2" height="28" valign="top"><table width="95%" border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"> <tr> <td width="95%"><img src="templates/subSilver/images/icon_minipost.gif" width="12" height="9" alt="Beitrag" title="Beitrag" border="0" /><span class="postdetails">Verfasst am: 12. Apr 2016 08:06<span class="gen"> </span> Titel: Energie einer Luftströmung</span></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><hr /></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><span class="postbody"><span style="font-weight: bold">Meine Frage:</span><br />Hallo alle miteinander,<br /><br />ich schreibe derzeit meine Abschlussarbeit und beschäftige bzw. habe mich mit Strömungsmechanik beschäftigt. Ich hoffe das mir hier eventuell jemand weiterhelfen kann, denn ich weiß absolut nicht weiter.<br /><br />Einmal zu meinem Problem: Ich habe einen Druckkessel mit 15 bar den ich abschieße. Der Luftstrahl tritt aus dem System in die freie Umgebung aus und soll dann nach einer bestimmten Strecke auf ein Blech treffen. <br />Zunächst konnte ich genau bestimmen wie sich die Luft in der freien Umgebung verhält und habe dafür nun erst einmal einen bestimmten Wert für die Reduktion der Geschwindigkeit angenommen. Dadurch habe ich dann die Geschwindigkeit, den Druck, die Temperatur und die Dichte erhalten nach der Wegstrecke. <br />Mit der Formel <img class="latex2png" src="https://www.matheboard.de/latex2png/latex2png.php?F = \varrho * A * w²"> habe ich dann die Kraft erhalten und kann mit dem Austrittsquerschnitt einen Druck berechnen der durch die Geschwindigkeit aufgebracht wird.<br /><br /><span style="font-weight: bold">Meine Ideen:</span><br />Nun wollte ich wissen, welche Energie da in das Blech durch diese Strömung eingetragen wird. <br />Ich hatte jetzt die Idee gehabt über die Energie am Austritt und die verrichtete Arbeit über die Wegstrecke das ganze zu berechnen. Einfach mit der kinetischen Energie <img class="latex2png" src="https://www.matheboard.de/latex2png/latex2png.php?E_{kin,1} = 0,5 * m * w²"> und dann der differenz dieser Energie und der Arbeit <img class="latex2png" src="https://www.matheboard.de/latex2png/latex2png.php?E_{kin,2} = E_{kin,1} - W"> mit <img class="latex2png" src="https://www.matheboard.de/latex2png/latex2png.php?W = F * s">. Die Masse am Eintritt habe ich durch den Massenstrom und einer kurzen Zeitspanne bekommen.<br />Mit diesem Ansatz habe ich jedoch das Problem, dass die Energie am Blech dann zwar abnimmt, nach ein paar Metern jedoch wieder zunimmt und am Ende (15m) fast wieder den Wert der Anfangsenergie annimmt. Jedoch ist das etwas unrealistisch.<br />Leider habe ich nun keine weiteren Ideen mehr dazu weil mir ansonsten (meines erachtens) Werte fehlen.<br /><br />Habt Ihr hierfür evenuell eine idee wie man das machen kann oder sagt Ihr das es nicht möglich ist dabei eine Energie zu berechnen? Oder habe ich eventuel irgendwo einen Denkfehler drin?<br /><br />Vielen Dank euch schon einmal und ich hoffe das ein Ergebnis bei raus kommt (auch wenn es heißt es geht nicht) <br />=)<br /><br />Viele Grüße,<br />Fips</span></td> </tr> </table></td> </tr> <tr> <td colspan="2" height="1" class="spaceRow"><img src="templates/subSilver/images/spacer.gif" alt="" width="1" height="1" /></td> </tr> </table>
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