Gasentnahme berechnen bitte um Hilfe

frankyg · Anmeldungsdatum: 13.11.2009 Beiträge: 11

Hallo liebe Forenmitglieder,

ich habe eine Gasflasche mit Argon. Diese Beinhaltet 14,1 m³ Gas.
Die Flasche hat 200bar Druck. An der Flasche ist ein Druckminder angebaut,
,durch einen Schlauch mit einem Querschnitt von ca. 12mm² (d=3,9mm), entweicht das Gas mit 2bar.

Meine Frage;

Wie lange hält die Flasche wenn man die ganze Zeit 2bar Gas ausströmen lassen würde. In min. bzw. Std. wäre Super.

Vielen Dank für eure Hilfe

Habe mich mit den Werten ein wenig vertan. Es sind 15,3m³ Füllmenge

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Technischer Laie:
Wie läßt sich die Menge ausströmenden Gases abschätzen?
Hängt der geminderte Druck von der Menge ab?
Bleibt die Temperatur beim Ausströmen etwa gleich?
Und die 14 m³entsprechen sicher Normaldruck? (Oder gibt es da Gewichtsangaben?)

magician4 · Anmeldungsdatum: 03.06.2010 Beiträge: 914

uebern dicken daumen:

sobald der gasdruck vor schlauch (hier 2 bar) ~ doppelt so gross (oder groesser) ist wie hinterm schlauch (1 bar), und der schlauch nicht zu lang resp. zu schmal ist (mithin selbst kein wirkliches stroemungshindernis darstellt), kann man gut naeherungsweise davon ausgehen, dass die stroemungsgeschwindigkeit v gleich ~ schallgeschwindigkeit des gases wird
http://www.mark-compressors.com/mark/mark_de.nsf/Pages/AIRR-649GA3?open
--> die pro zeiteinheit ausstroemende gasmasse ist eine funktion der schallgeschwindigkeit des konkreten gases
--> ohne kenntnis der gassorte kann deine frage nicht naeher beantwortet werden.

ansonsten: mit kenntnis der gassorte (--> schallgeschwindigkeit des betreffenden gases) kannst du sodann wie folgt weiter rechnen: du schiebst durch deinen schlauch halt gedanklich volumen-zylinder an gas mit der geschwindigkeit durch (welche unter 2 bar druck stehen), und hinten purzeln die raus
--> der massenstrom ist berechenbar
--> du kannst zumindest bis zu einem flaschen-restdruck von ~ 2 bar runterrechnen wie lange der zum ausstroemen braucht...

... und fuer den rest nimmst du grosszuegig den dicken daumen

hinweis: flaschen sollten mit einem gewissen restdruck zurueckgegeben werden, so um die 5 bar meist

gruss

ingo

frankyg · Anmeldungsdatum: 13.11.2009 Beiträge: 11

Danke für die schnelle Antwort. Mit der Formel komme ich leider nicht weiter, da ich einige Unbekannte habe. Könntest du mir eventuell weiter helfen... Danke

G= alpha x Ψ x P1 x 10hoch5 x A x Wurzel (2 / (R x T1))

G = Massenstrom gesucht
alpha = Düsenkoeffizient ???
Ψ= Strümungskoeffizient ???
A= kleinster Querschnitt = 11,95mm² = 0,0119 m²
R= individuelle Gaskonstante ???
T1= Temperatur vor der Düse 296,15K (23°C)
P1= Absolutdruck vor der Düse 2 bar

frankyg · Anmeldungsdatum: 13.11.2009 Beiträge: 11

Die Schallgeschwinigkeit habe ich gefunden
http://de.wikipedia.org/wiki/Argon

Schallgeschwindigkeit 319 m/s bei 293,15 K (20°C)

frankyg · Anmeldungsdatum: 13.11.2009 Beiträge: 11

R= individuelle Gaskonstante ist 208,17 J /Kg*K

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Vielleicht besser R_S(Ar), spezielle G.

magician4 · Anmeldungsdatum: 03.06.2010 Beiträge: 914

es ging bei dem link weniger um die von dir herausgegriffene formel, sondern ( siehe: textteil) um einen beleg fuer die behauptung , ab p(ein) > ~ 2 p(aus) koenne man fuer die ausstroemgeschwindigkeit des gases gut-naeherungsweise dessen schallgeschwindigkeit annehmen.

mit der von dir genannten schallgeschwindigkeit des argon (319 m/sec = 31.900 cm/sec) sowie der genannten schlauchquerschnittsflaeche ( ~ 12 mm² = 0.12 cm²) ergibt sich das ausstroemende volumen pro zeiteinheit zu 3828 cm³/sec = 3.828 l/sec.

unterstellt man standardbedingungen, so betraegt das molvolumen 24.4 l/mol --> bei 2 bar angenommen mithin 12.2 l/mol

du verlierst pro sec. mithin ~ n= 0.314 mol

deine flasche welche "auf normdruck runtergerechnet" 14.3 m³ argon enthaelt, mithin n=~ 586.1 mol hat somit eine "reichweite" von ~ 1866 sec = ~ 31 min

--> nach ner halben stunde ist schicht im schacht

gruss

ingo