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Brillant
Anmeldungsdatum: 12.02.2013
Beiträge: 1973
Wohnort: Hessen
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 Brillant Verfasst am: 17. Jul 2018 09:48 Titel: Engpass im Gartenschlauch |
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Moin,
ich bewässere den Garten mit einer elektrischen Pumpe und möchte so viel Wasser wie möglich fördern in Bezug auf den Stromverbrauch. Engpässe im Schlauch erhöhen den Wasserdruck vor dem Engpass, die Pumpe muss mehr arbeiten für dieselbe Wassermenge.
Bei der Bewässerung des Gartens nutze ich 1/2 Zoll Schläuche, die mit Kupplungen verbunden werden. Der Durchmesser der Kupplung beträgt 8,5 mm. Die Saugstrecke vom Brunnen zur Pumpe beträgt ca. 8 m (ca. 4 m Höhe), die Druckstrecke von der Pumpe zum Regner ca. 50 m.
Querschnitt Druckschlauch: (6,35 mm)² * pi = 40,32 * 3,142 = 126,69 mm²
Querschnitt Engpass: (4,25 mm)² * pi = 18,06 * 3,142 = 56,75 mm²
Ich kann es kaum glauben, der Querschnitt der Kupplung ist kleiner als die Hälfte des Schlauches.
Ich möchte wissen, wieviel Wasser prozentual pro Zeiteinheit aufgrund dieses Engpasses weniger beim Regner ankommt. Habe keine Ahnung, wie man Strömungen berechnet.
Okay, ich könnte einen Eimer vollaufen lassen mit und ohne Engpass.
Es gibt noch weitere unbekannte Engpässe, etwa im Wasserhahn und im Regner selbst. Wieviel größer wäre der Wasserverlust bei 2 oder 3 Engpässen dieser Größe?
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| Dateigröße: |
139.82 KB |
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2233 mal |
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Glaubt nicht dem Hörensagen ... oder eingewurzelten Anschauungen, auch nicht den Worten eines verehrten Meisters; sondern was ihr selbst gründlich geprüft und als euch selbst und anderen zum Wohle dienend erkannt habt, das nehmt an. Siddhartha Gautama |
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Mathefix
Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 5866
Wohnort: jwd
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| Mathefix Verfasst am: 17. Jul 2018 12:58 Titel: |
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HInweis:
Querschnittsfläche :
Die Wassermenge ist unabhängig vom Querschnitt (Kontinuitätsgleichung). Beeinflust werden Druck und Geschwindigkeit (Berrnoulli).
Die eigentliche Frage ist, wie stark die Fördermenge der Pumpe durch die Strömungsverluste beeinflusst wird.
Dazu müsste u.a. die Kennlinie der Pumpe bekannt sein.
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Myon
Anmeldungsdatum: 04.12.2013
Beiträge: 5870
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| Myon Verfasst am: 17. Jul 2018 14:12 Titel: |
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| Mathefix hat Folgendes geschrieben: | | Die Wassermenge ist unabhängig vom Querschnitt (Kontinuitätsgleichung). Beeinflust werden Druck und Geschwindigkeit (Berrnoulli). |
Das stimmt nur im Fall einer idealen, nichtviskosen Flüssigkeit. In der Realität wird der Volumenstrom durch den Widerstand der Leitung beeinflusst, und dieser hängt u.a. von der Querschnittsfläche und der Länge der Leitung ab.
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Mathefix
Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 5866
Wohnort: jwd
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| Mathefix Verfasst am: 17. Jul 2018 14:44 Titel: |
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| Myon hat Folgendes geschrieben: | | Mathefix hat Folgendes geschrieben: | | Die Wassermenge ist unabhängig vom Querschnitt (Kontinuitätsgleichung). Beeinflust werden Druck und Geschwindigkeit (Berrnoulli). |
Das stimmt nur im Fall einer idealen, nichtviskosen Flüssigkeit. In der Realität wird der Volumenstrom durch den Widerstand der Leitung beeinflusst, und dieser hängt u.a. von der Querschnittsfläche und der Länge der Leitung ab. |
Lieber Myon,
bei Wasser geht man von einem idealen Fluidum aus.
Ausserdem hatte ich "u.a" geschrieben und auf Strömungsverluste hingewiesen. Diese hängen dann auch noch von Krümmungsradien ab.
Diese Diskussion bringt den Fragesteller nicht weiter.
Ohne Kennline der Pumpe kommt man nicht weiter.
Gruss
Jörg
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Duke711
Anmeldungsdatum: 26.01.2017
Beiträge: 434
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| Duke711 Verfasst am: 18. Jul 2018 01:11 Titel: |
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Eine Frage der Bilanz zwischen Druckverlust und Fördervolumenstrom der Pumpe in Abhängigkeit des Differenzdruckes (Förderhöhe)
Dazu wird ein Diagramm mit dem Volumenstrom als Funktion des Differenzdruckes erstellt. Nun wird die Pumpenkennlinie und die Kreislaufkennlinie (Gesamtdruckverlust) aufgetragen. Der gewünschte Schnittpunkt zwischen Pumpenkennlinie und Kreislaufkennlinie markiert den erreichbaren Volumenstrom.
https://www.schweizer-fn.de/stroemung/druckverlust/druckverlust.php
In der Regel wird der meiste Druckverlust durch den fortlaufenden Schlauchmeter verusacht, als von irgendwelchen Winkel oder Verjüngungen.
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Mathefix
Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 5866
Wohnort: jwd
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| Mathefix Verfasst am: 18. Jul 2018 12:25 Titel: |
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| Duke711 hat Folgendes geschrieben: | Eine Frage der Bilanz zwischen Druckverlust und Fördervolumenstrom der Pumpe in Abhängigkeit des Differenzdruckes (Förderhöhe)
Dazu wird ein Diagramm mit dem Volumenstrom als Funktion des Differenzdruckes erstellt. Nun wird die Pumpenkennlinie und die Kreislaufkennlinie (Gesamtdruckverlust) aufgetragen. Der gewünschte Schnittpunkt zwischen Pumpenkennlinie und Kreislaufkennlinie markiert den erreichbaren Volumenstrom.
https://www.schweizer-fn.de/stroemung/druckverlust/druckverlust.php
In der Regel wird der meiste Druckverlust durch den fortlaufenden Schlauchmeter verusacht, als von irgendwelchen Winkel oder Verjüngungen. |
Am besten durch Messung der Fülldauer eines Eimers.
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Brillant
Anmeldungsdatum: 12.02.2013
Beiträge: 1973
Wohnort: Hessen
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| Brillant Verfasst am: 19. Jul 2018 20:49 Titel: |
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Folgende Messung:
Zwei 1/2" Schläuche, jeder ungefähr 10 m lang, mit Klebeband so umwickelt, dass kein Engpass entsteht. Eimer mit ca. 15 l Wasser gefüllt. Drei Messungen:
1:09 / 1:06 / 1:06 min
Nun die beiden Schläuche mit Kupplungen verbunden, in die ich einen 9 mm Bohrer passend durchschieben kann. Drei Messungen:
1:09 / 1:12 / 1:10 min - hatte ich mir deutlich länger vorgestellt
Nun noch einen Schlauch, also halbe Länge:
1:02 min.
Differenzen bei den Messungen erklären sich durch Schlauch halten und Timer drücken, das geht nicht so ganz genau. Auch springt die Pumpe erst nach einer Weile an, weil Wasservorrat vorhanden.
Ich hatte mir die Unterschiede deutlicher vorgestellt, da kommt es wohl auf ein, zwei Sekunden nicht an. Mit Kupplung dauert's also 5 s länger, macht mehr als 10%
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Mathefix
Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 5866
Wohnort: jwd
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| Mathefix Verfasst am: 19. Jul 2018 21:07 Titel: |
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| Brillant hat Folgendes geschrieben: | Folgende Messung:
Differenzen bei den Messungen erklären sich durch Schlauch halten und Timer drücken, das geht nicht so ganz genau. Auch springt die Pumpe erst nach einer Weile an, weil Wasservorrat vorhanden.
Ich hatte mir die Unterschiede deutlicher vorgestellt, da kommt es wohl auf ein, zwei Sekunden nicht an. Mit Kupplung dauert's also 5 s länger, macht mehr als 10% |
Das war der richtige Weg. Eine Berechnung wäre nicht genauer gewesen, da man Annahmen über die Druckverlustbeiwerte hätte treffen müssen und die Pumpenkennlinie unbekannt ist.
Grau, oh Freund ist allee Theorie ...
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