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Nachricht |
kath1
Anmeldungsdatum: 27.06.2016
Beiträge: 5
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 kath1 Verfasst am: 27. Jun 2016 18:30 Titel: Kreiszylinder |
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Meine Frage:
Hallo Zusammen,
Zuletzt bearbeitet von kath1 am 09. Okt 2017 11:46, insgesamt einmal bearbeitet |
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Mathefix
Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 5880
Wohnort: jwd
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| Mathefix Verfasst am: 29. Jun 2016 15:32 Titel: |
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Wg. geodätischem Druck: Liegt der Zylinder waagerecht oder steht er senkrecht?
Bzgl. des Ringspalts zwischen Kolben und Zylinder schau mal unter "Hydraulischer Durchmesser" nach"
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kath1
Anmeldungsdatum: 27.06.2016
Beiträge: 5
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| kath1 Verfasst am: 05. Jul 2016 08:53 Titel: |
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hallo Mathefix,
er steht senkrecht. vermute ich mal? Die Information habe ich von meinem Prof. gar nicht erhalten. Kann man dann einfach davon ausgehen?
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Mathefix
Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 5880
Wohnort: jwd
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| Mathefix Verfasst am: 05. Jul 2016 09:15 Titel: |
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| kath1 hat Folgendes geschrieben: | hallo Mathefix,
er steht senkrecht. vermute ich mal? Die Information habe ich von meinem Prof. gar nicht erhalten. Kann man dann einfach davon ausgehen? |
Ob man davon ausgehen kann, weiss ich nicht, da ich die Versuchsanordnung nicht kenne.
Wieder eine der unpräzisen Aufgabenstellungen.
Naturwissenschaftler sind halt pingelig ...
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kath1
Anmeldungsdatum: 27.06.2016
Beiträge: 5
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| kath1 Verfasst am: 05. Jul 2016 09:18 Titel: |
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Ok, nehmen wir das mal an.. Kannst du mir mit meinen Fragen helfen?
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Mathefix
Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 5880
Wohnort: jwd
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| Mathefix Verfasst am: 05. Jul 2016 15:06 Titel: |
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| kath1 hat Folgendes geschrieben: | | Ok, nehmen wir das mal an.. Kannst du mir mit meinen Fragen helfen? |
o.k. Zylinder steht senkrecht.
Fragen:
1. Ist die Gewichtskraft des Kolbens zu berücksichtigen?
2. Ist die Gewichtskraft des Wassers, welches durch den Ringspalt auf die Oberseite des Kolbens fliesst zu gerücksichtigen?
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kath1
Anmeldungsdatum: 27.06.2016
Beiträge: 5
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| kath1 Verfasst am: 05. Jul 2016 15:14 Titel: |
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1. keine Informationen, also nein ;-)
2. auch nein, da es kein "klassischer" kolben ist sondern eher eine art stempel. es kann jedenfalls kein wasser auf den kolben drücken
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Mathefix
Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 5880
Wohnort: jwd
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| Mathefix Verfasst am: 05. Jul 2016 16:24 Titel: |
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| kath1 hat Folgendes geschrieben: | 1. keine Informationen, also nein ;-)
2. auch nein, da es kein "klassischer" kolben ist sondern eher eine art stempel. es kann jedenfalls kein wasser auf den kolben drücken |
Jetzt sind die Randbedingungen klar.
Mache mich an die Lösung. Kann leider etws dauern.
Es ist am einfachsten den Leckverlust durch den Ringspalt zu berechnen.
Leckverlust durch Ringspalt zwischen Zylinder und konzentrisch bewegtem Kolben
Voraussetzung laminare Strömung
V = Gesamtes Wasservolumen (gegeben)
V_S = Durch Spalt ausgetretenes Volumen
V_K = Aus der Kanüle ausgetretenes Volumen
D = Durchmesser des Zylinders (gegeben)
l = Länge des Spalts (gegeben)
h = Kolbenhub (Länge Zylinder)
v = mittlere Kolbengeschwindigkeit
t= Zeit für den Hub (gegeben)
s = Spaltbreite (gegeben)
eta = Viskosität (gegeben)
F = Kolbenkraft (Gegeben)
P_Z = Druck im Zylinder
p_L = äusserer Luftdruck (gegeben)
Hub des Kolbens
Mittlere Kolbengeschwindigkeit
Durch den Ringspalt austretender Volumenstrom
)
Aus dem Ringspalt ausgetretenes Volumen
Reynold-Zahl
Für Wasser
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kath1
Anmeldungsdatum: 27.06.2016
Beiträge: 5
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| kath1 Verfasst am: 06. Jul 2016 13:42 Titel: |
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Hallo Mathefix,
erstmal vielen vielen Dank für deine Mühe! :-)
1. hab das alles nun mal gerechnet mit meinen Werten. Bin mir aber bei ein paar Größen (rot im Bild) unsicher ob ich sie richtig verwendet habe. Was meinst du?
2. Weiterhin befindet sich in dem kompletten Aufbau Wasser. D.h. sowohl im Zylinder als auch im Ringspalt und der Kanüle. Ist die Rechnung so dann richtig? => auch die Formel für das gesamte Volumen müsste sich doch aus den 3 (farbigen) Teilen zusammensetzen, oder?
3. Zum Hub h: Muss der berechnet werden? Die höhe (siehe Bild Variable h) ist nämlich bekannt.
4. Die Reynoldszahl beträgt 10^7. dh. stark turbulent. wo genau kann ich dieses Verhalten denn erwarten?
5. Die Voraussetzung, die du angenommen hast, dass sich im Ringspalt eine laminare Strömung ausbildet, nimmt man einfach immer an bei so dünnen Messlängen, oder?
Danke :-)
| Beschreibung: |
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Mathefix
Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 5880
Wohnort: jwd
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| Mathefix Verfasst am: 06. Jul 2016 14:50 Titel: |
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| kath1 hat Folgendes geschrieben: | Hallo Mathefix,
erstmal vielen vielen Dank für deine Mühe! :-)
1. hab das alles nun mal gerechnet mit meinen Werten. Bin mir aber bei ein paar Größen (rot im Bild) unsicher ob ich sie richtig verwendet habe. Was meinst du?
2. Weiterhin befindet sich in dem kompletten Aufbau Wasser. D.h. sowohl im Zylinder als auch im Ringspalt und der Kanüle. Ist die Rechnung so dann richtig? => auch die Formel für das gesamte Volumen müsste sich doch aus den 3 (farbigen) Teilen zusammensetzen, oder?
3. Zum Hub h: Muss der berechnet werden? Die höhe (siehe Bild Variable h) ist nämlich bekannt.
4. Die Reynoldszahl beträgt 10^7. dh. stark turbulent. wo genau kann ich dieses Verhalten denn erwarten?
5. Die Voraussetzung, die du angenommen hast, dass sich im Ringspalt eine laminare Strömung ausbildet, nimmt man einfach immer an bei so dünnen Messlängen, oder?
Danke :-) |
s = Breite des Spalts
h = Hub - Wenn gegeben musst Du ihn nicht berechnen
l = Länge des Spalts = Dicke des Kolbens
Annahme D >> s
Das ganze ist ein Modell. Welche Restflüssigkeit unter dem Kolben und in der Kanüle bleibt ist nicht berücksichtigt. Ich wüsste auch nicht wie.
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