Pumpe offenes System

Fluiddynamik noob · Anmeldungsdatum: 08.05.2017 Beiträge: 1

Meine Frage:
Problem ist das folgende: Ein System bestehend aus einer Kammer mit einer Zu- und einer Ableitung ist gefüllt mit Wasser (Alles auf 1bar). Durch ein Triggersignal erhöht sich das Volumen der Kamer bleibt dann kurz gleich und wird dann wieder in den Ausgangzustand reduziert. Die Zu&Ableitung sind jeweils durch Ventile so gesteuert, dass sie eben nur Zu bzw Abfluss zulassen. Wie siehts mit der Geschwindigkeit bei zu und Abfluss aus. (keine wirkliche Berechnung nötig nur Ideen)

Meine Ideen:
Meiner Meinung nach ist die maximale Geschwindigkeit, die ich beim befüllen bzw . leeren der Kammer erreichen kann unterschiedlich. Beim Befüllen erreiche ich einen maximalen Druckunterschied von 1bar. Dem Druck unterschied folgt dann die Flüssigkeit aus der Zuleitung bis das ganze System wieder mit Wasser mit nem Druck von 1 bar gefüllt ist. Verringer ich das Volumen schiebe ich das Wasser ja quasi vor mir her und das hängt von der Kraft ab mit der ich schiebe und die ist ja nicht begrenzt. Sehe ich das richtig und wenn ja kann man grob abschätzen wie schnell das befüllen maximal geht?

moody_ds · Anmeldungsdatum: 29.01.2016 Beiträge: 515

Ich habe es mal kurz über flogen. Meiner Meinung nach fehlen hier essentielle Angaben.

Also der Behälter ist offen? Wie kommstbdu auf max 1 Bar delta p beim Befüllen?

Befüllen: Du brauchst eigentlich ein Pumpendiagramm, Druckverlust gegen Volumenstrom.
Du brauchst nun die Behälter Geometrie. Druckverluste deiner Zuleitung+geodätischer Druck (wie weit liegt der Wasserspiegel nach Befüllen über der Pumpe) sollten bekannt sein und müssen von der Pumpe über wunden werden. Leistung der Pumpe: P = dp * Q

Q = Volumenstrom

Ist deine Pumpe stark genug wirst du hier die größten Geschwindigkeiten erreichen.

Ablauf könnte man (je nach Geometrie) mit Torricelli abschätzen.

Fluiddynamik noob2 · Gast

Ich Versuche die Sache nochmal etwas klarer zu machen.
Stellt euch das Ding wie einen großen geschloßenen Eimer mit 2 Anschlüßen
und schnell beweglichem Boden vor. Beide Anschlüße sind mit einweg Ventilen versehen. Bewegt sich jetzt also der Boden verändert sich das gesamte Volumen. Da das ganze System im Grundzustand nicht unter Druck steht kann ich ja beim Vergrößern vom Volumen maximal 1 bar unterschied erreichen.
Zustand 2 wäre dann das das jetzt größere Volumen wieder vollständig mit Wasser gefüllt ist. Nun würde der Boden wieder bewegt und damit das Volumen reduziert werden. Der Boden drückt nun somit das Wasser aus dem Ausgang.
Die eigentliche Frage ist gibt es ein Grenzgeschwindigkeit, bis zu der das Wasser dem Boden beim Ansaugen folgen kann.

moody_ds · Anmeldungsdatum: 29.01.2016 Beiträge: 515

Dein jetzt beschriebener Aufbau war aus deiner ersten Frage überhaupt nicht erkennbar. Du sprachst von einer Pumpe.

Kannst du bitte die genaue Aufgabenstellung + Skizze hochladen?

lg

K.G. · Gast

Hallo,

die Fragestellung ist zwar etwas her, aber ich gebe trotzdem meinen Gedankengang wieder.
Für mich liest sich das geschilderte Beispiel wie der Hubraum einer Kolbenpumpe. Bewegst du den Boden deines Behälters von oben nach unten oder umgekehrt ändert sich die Höhe deines Innenraums dh. Wenn du weist wie schnell sich dein Boden bewegt hast du deine Höhenänderung über die Zeit dh/dt. Mit einem konstanten Querschnitt A kannst du demnach dein Volumenstrom über A*dh/dt=dV/dt berechnen. Mit dem ausgerechneten Volumenstrom und dem Querschnitt deiner Leitungen am ein und Ausgang kannst du deine Geschwindigkeit w mit w=dV/(dt*A) berechnen.

Ich hoffe ich konnte weiterhelfen
Mfg

DrStupid · Anmeldungsdatum: 07.10.2009 Beiträge: 5044