Mein Ventilator

kisüFreak · Anmeldungsdatum: 24.06.2008 Beiträge: 14

Hi
es ist so heiß heute unglücklich

....ABER
ich hab einen Ventilator.
Das so ein kleiner großer Standventilator, und da hab ich mich gefragt
wie viel Strom verbraucht der eigendlich?
Da ich aber grad so schön auf dem Sofa lag wollte ich nicht aufstehn und nachschaun (es steht auf dem Ventilator hinten drauf);
also hab ich mir gedacht:
Was macht der Ventilator? Er drückt die Luft nach vorne. Und wie viel Arbeit verrichtet er?
Er muss Kraft aufwenden um die Luft nach vorne zu schleudern, diese ist gleich der kinetischen Energie die die Luft nach dem beschleunigen durch den Ventilator hat (vorher war sie 0).
Also schätzte ich mal: Das Ding hat einen Durchmesser von ungefär 0,5 Meter; d.h. er schiebt eine Wand Luft von Pi mal Daumen (Der Ventilator ist zwar nicht eckig, hatte aber keinen Taschenrecher zur Hand, deshalb ging ich von einem Quadrat 50x50cm aus) = 0,25 m² vor sich weg.
Da ich mir die Arbeit die der Ventilator verrichtet ausrechnen wollte musste ich irgendwie auf die kinetische Energie, die er der Luft hinzufügt kommen: (m*v²)/2
grübelnd

Also betrachtete ich einen Würfel Luft den der Ventilator bewegt, von dem ich die Masse weiß. (ein m³ wiegt 1,3kg, hab mit 1kg gerechnet weil ich schlecht kopfrechne)
Der Würfel 0,25x0,25x0,25m -> 0,125 m³ wiegt also 125 Gramm.
Und jetzt wollte ich mir das so ausrechnen:
E(kinLuft) = F(verrichtet von Ventilator) =
m(Luftwürfel)*v(Luftwürfel)²)/2
W = F*s = (siehe oben)*Weg
Ich wollte eigendlich die Leistung P(=W/t) um mir den Stromverbrauch auszurechnen (können wollen), also dacht ich mir ich muss wissen wie viel Weg sich der Luftwürfel in einer Sekunde bewegt.(=v von Luftwürfel)
Jetzt müsste ich also schätzen wie schnell sich die Luft bewegt dachte ich doch so einfach wird das wohl nicht. unglücklich

Denn man müsste noch die Luft die vorne als Widerstand der beschleunigten Luft entgegenwirkt dazurechnen (wenn mans messen würde). Oder man nimmt die Geschwindigkeit der Luft, wenn man annimmt, dass vor dem Luftwürfel sich nichts befände, dass diesen stoppen würde (auch keine Luft..), und das ist gar schwer einzuschätzen -.-
Hier bräucht ich also Hilfe

, endlich am Ziel meiner Geschichte..
Ich denke da an eine Formel für eben diesen Widerstand den die Luft der bewegten Luft leistet oder sowas.
Herzlichen Dank an alle die sich das Geschwafel durchgelesen haben! Big Laugh

PS: Ich mach erst nächstes Jahr Abi, keine höhere Mathematik bitte!

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Vielleicht könntest du da einfach mal grob die Größenordnung der Luftgeschwindigkeit schätzen und das mal für deine Überschlagsrechnung nehmen.

Was meinst du, liegt die Luftgeschwindigkeit eher bei 100 m/s, bei 1 m/s, bei 1 cm/s, ... ?

-----------

Kann es sein, dass du in

kisüFreak · Anmeldungsdatum: 24.06.2008 Beiträge: 14

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Ich finde, nur ein Faktor 10 daneben ist bei einer solchen Schätzrechnung schon mal ganz gut smile

Ob der Luftwiderstand der Luftmassen drumherum der Hauptgrund für den verbleibenden Unterschied ist, weiß ich noch nicht so genau.

Vielleicht spielen da auch Reibungsverluste des rotierenden Ventilators an seiner Halterung und der Wirkungsgrad beim Umsetzen von elektrischer in mechanische Energie noch mit eine Rolle.

kisüFreak · Anmeldungsdatum: 24.06.2008 Beiträge: 14

eben da liegt mein problem, daraus wollte ich hinaus^^ ich hab echt kein plan wie viel unterschied das macht durch den Widerstand der Luft-- schließlich gehts da ums v² und eine Formel wie ich mir diesen Widerstand ausrechnen könnte würde mir sehr weiterhelfen ^^

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Ob du da einfach eine andere effektive Masse der beschleunigten Luft annehmen möchtest? Also grob abschätzen, wieviel kg Luft neben dem unmittelbaren Querschnittsflächenbereich des Ventilators auf ungefähr was für eine mittlere Geschwindigkeit beschleunigt wird?

Oder diese Abschätzung in Form einer effektiven Luftmasse ausdrücken, die man sich komplett auch auf die volle Ventilatorluftgeschwindigkeit beschleunigt vorstellt?

Ich würde mal so grob schätzen, dass da je nach Geometrie des Zimmers schon ein Faktor 2 oder 3 dazukommen könnte.

kisüFreak · Anmeldungsdatum: 24.06.2008 Beiträge: 14

da hab ich jetzt grad nur bahnhof verstanden. unglücklich

Alles was ich da herauslesen konnte ist, dass die Leistung meines Ventilators abhängig davon wo ich ihn hinstelle um den Faktor 2-3 variiert!?
:>

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Das war so eine pi-mal-Daumen-Idee, wie man in der Rechnung auf einfache Weise berücksichtigen könnte, dass die Luft am Rand unseres Luftstroms auch noch mitbeschleunigt wird, weil sie von unserem Luftstrom mitgezogen wird.

Und meine Zahlen waren ganz grob nach Gefühl geschätzt.

Nubler · Anmeldungsdatum: 04.06.2008 Beiträge: 120

ventilatoren haben normal die eigenart angegebner leistungsaufnahme...

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

@Nubler:

Hast du vielleicht folgende Stelle von oben überlesen?