Druck

Second_Q · Anmeldungsdatum: 30.09.2007 Beiträge: 155 Wohnort: DE

Hallo,

Hallo, Ich habe 2 Fragen die mir auf der Arbeit eingefallen sind denn ein Kollege hat eine Sauerstoffflasche ausgetauscht beim austauschen ist Sauerstoff mit hoher Geschwindigkeit ausgeströmt mein Fragen daher.

1. Wie lang würde es dauern bis sich die gesamte Flasche ( mit Druck von 200 bar und Füllmenge 10 m^3 ) entleert hätte ?
Flaschevolumen bei 1 bar 50 Liter

2. wie weit würde der Luftstrom reichen bis er nicht mehr zufühlen ist ?

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Ich würde sagen, das kommt total darauf an, wie weit das Ventil, durch das die Luft da entweicht, geöffnet ist.

Beim Austauschen der Flasche durch deinen Kollegen scheint mir ein Ventil nicht richtig zu gewesen zu sein.

Second_Q · Anmeldungsdatum: 30.09.2007 Beiträge: 155 Wohnort: DE

Er hatte das Ventil voll aufgedreht wie er sagte „versehendlich“.

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Dann kommt das noch auf das Ventil an, das da an der Flasche dran ist.

Wenn das so ein Anschlussventil wie zum Beispiel

http://www.linde-gase.de/produkte/armat/fav115.pdf
http://www.linde-gase.de/produkte/armat/fav500.pdf

war, dann könnten da laut den Datenblättern rund 10 Kubikmeter pro Stunde, (im Fall des zweiten Ventils vielleicht auch etwas mehr?), durchströmen. Das würde grob geschätzt bedeuten, dass es dann vielleicht rund eine Stunde (oder vielleicht beim zweiten Ventil etwas länger als eine Viertelstunde?) dauern dürfte, bis die Flasche leer ist.

In welcher Entfernung man so einen Luftstrom noch spürt, kann ich nur aus dem hohlen Bauch heraus raten: Vielleicht noch in Entfernungen von ein paar Metern?

Second_Q · Anmeldungsdatum: 30.09.2007 Beiträge: 155 Wohnort: DE

Wie kommst du auf die ca. 1 Stunde denn ich sehe bei
http://www.linde-gase.de/produkte/armat/fav115.pdf
nicht so durch,
das Ventil müsste aber dem FAV 115-T sehr ähnlich sein

„Luftstrom nicht mehr zufühlen ist“ ist doch grob gesagt nur „Wind“ und Windgeschwindigkeit kann man doch messen und berechnen.

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Second_Q · Anmeldungsdatum: 30.09.2007 Beiträge: 155 Wohnort: DE

Ich würde diese Daten benutzen obs richtig ist kann ich nur vermuten

der Ausströmgeschwindigkeit ( v m/s ) in Abhängigkeit des restlichen Drucks in der Flasche und der Ausströmungsfläche,
der Ausströmungsfläche ( m^2 ),
der Auffächerung ( a in Grad ) des Luftstroms in Abhängigkeit der Entfernung von der Flasche,
Reibungsverluste an der stehenden Luft ( x )
„Reibungsverluste an der stehenden Luft“ müssten von der Dichte ( d ) der Luft abhängen je dichter desto höher die Reibungsverluste

v Ausströmgeschwindigkeit
d0 Ausgangsdichte
d Dichte
r Radius der Ausströmungsfläche
v(E) Geschwindigkeit in der Entfernung von der Flasche
rE= (E* tan(a)+r)

v(E)= v*r*x*d /(E* tan(a)+r)*d0

v(E) ebenso noch fühlbar ist von Mensch zu Mensch unterschiedlich

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Einverstanden, so etwas in der Art wird man da wohl brauchen. Und statt "Auffächerung" vermute ich, dass so etwas wie Verwirbelung oder ähnliches auch noch mit ins Spiel kommen könnte.

Ich wüsste jetzt nicht, wie ich das alles sinnvoll von Hand rechnen könnte, und woher ich die ganzen Daten oder Annahmen hernehmen sollte, die dafür wohl nötig wären. Findest du nicht auch, dass das relativ kompliziert würde?

Second_Q · Anmeldungsdatum: 30.09.2007 Beiträge: 155 Wohnort: DE

Erst probieren bevor man sagt: „Es sei zu kompliziert, ich höre lieber auf es weiter zu versuchen“

Ich werde es soweit versuchen bis ich meine Wissensgrenze erreicht habe. Vielleicht könntest du mich dabei unterstützen meine Wissensgrenze zu erweitern.

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Naja, allerdings habe ich hier noch keine Ahnung, in welche Richtung ich dich da versuchen könnte, zu leiten.

Denn am Ende bildet sich da eventuell im kompletten Raum eine Luftzirkulation aus, so dass man ohne die Geometrie des Zimmers, in dem man das veranstaltet, keine sinnvollen Aussagen über die Randbedingungen machen kann.

Solche Flüssigkeitsdynamikgeschichten haben im allgemeinen Fall mit eher komplizierten Differentialgleichungen zu tun (die zu lösen ist im allgemeinen nicht ohne, das dürfte nur für geschickt gewählte Anfangs- und Randbedingungen und passend vereinfacht gewählte Systeme analytisch gehen), und ob es da Erfahrungs-Ingenieurs-Formeln dafür gibt, "wie weit" so ein Luftstrom reicht, bevor er sich so und so stark abgeschwächt hat, weiß ich bisher noch nicht.

Second_Q · Anmeldungsdatum: 30.09.2007 Beiträge: 155 Wohnort: DE

Ich werde es in der zwischen Zeit auch selbst versuchen. Dank bis hierher Wink