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Zirkulierende Flüssigkeiten in Schlauchsystem
 
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pümmelchen
Gast





Beitrag pümmelchen Verfasst am: 07. Mai 2019 18:40    Titel: Zirkulierende Flüssigkeiten in Schlauchsystem Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Vorgabe:
Antrieb der Flüssigkeit(Sirup)durch Kreiselpumpe, die auf einen bestimmen Volumenauswurf/T begrenzt ist.
Verzweigendes Schlauchsystem, das an seien Enden wegen der Befüllung von Gefäßen einen wesentlich geringeren Durchmesser hat.
-Wie verändert sich der Druck in dem Schlauchsystem mit der mit der Zeit
nicht zu verhindernden Ablagerung von Zuckerkristallen an den
Schlauchinnenseiten?
-Wie verhält sich der Druck und die Strömungsgeschwindigkeit bei
Veränderung der Kreiselpumpengeschwindigkeit?
-Wie verhält sich das Schlauchsystem bei
Strömunggeschwindigkeitserhöhung?
-Wie wirkt sich das auf die Leistung der Kreiselpumpe aus; insbesondere
bei erzwungener Beibehaltung der Füllzeiten?




Meine Ideen:
Also ich will Honig in mehrere Gläschen gleichzeitig füllen in in der beschriebenen Art und Weise vorgehen. Die Kreiselpumpe ist empfindlich und teuer, da will ich kein Risiko eingehen.

Ich stelle mir vor da nach Hagen-Poiseuille oder Bernoulli vorzugehen.
Ein Ansatz über Hagen-Poiseuille führte bei beizubehaltendem Volumenstrom und Radius- bzw. Schlauchlängenvergrößerung zu einem erhöhten Druck. Und das mit r^4. Dem müsste eine Erhöhung der Pumpenleistung gegenüberstehen. Aber was passiert dann mit dem Druck in Leitung und Pumpe? Ist HP nicht auf Systeme kleinster Querschnitte beschränkt?
Mit Bernoulli wären ja die Summe der auftretenden Drücke konstant. Dabei meine ich den Schweredruck vernachlässigen zu können. Mit den Ablagerungen der Zuckerkristalle würde der Querschnitt verengt, die Fließgeschwindigkeit aber entsprechend erhöht. Wie aber reagiert der Druck und was bewirkt er? Verringern die verzuckerten Schlauchteile weiter ihren Querschnitt wegen der erhöhten Fließgeschwindigkeit(Paradoxon)? Erhöhte das den Druck weiter? Insbesondere bis hin zur Kreiselpumpe? Oder habe ich da ein selbstregulierendes System, das trotz Verzuckerung und vorgegebenem Pumpendruck einen kontinuierlichen Sirupstrahl auf Dauer in die Gläschen drückt?
Mathefix



Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 5886
Wohnort: jwd

Beitrag Mathefix Verfasst am: 14. Mai 2019 09:58    Titel: Antworten mit Zitat

Das Gesetz von H-P gilt nur für Newton`sche Fluide. Sirup/Honig zählt zu den nicht-Newton`schen Fluiden. Insofern kann H-P nicht angewendet werden.
pümmelchen
Gast





Beitrag pümmelchen Verfasst am: 14. Mai 2019 18:42    Titel: Antworten mit Zitat

Hi mathefix!

Ah, das mit Newton ist ein guter Einwand!
D.h. ich muss Bernoulli anwenden.
Was mir da nicht ganz in den Kopf will: Bei einer elastischen Leitung, würde sich da eine stationäre Geschwindigkeit ausbilden, weil die Wände mit zunehmender Fluidgeschwindigkeit dem Druck nachgäben und die Schlauchleitung verengten. Und das nicht mit höherer Pumpenleistung auszugleichen wäre? Ein selbstregulierendes Fluidik?
Mathefix



Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 5886
Wohnort: jwd

Beitrag Mathefix Verfasst am: 14. Mai 2019 19:11    Titel: Antworten mit Zitat

pümmelchen hat Folgendes geschrieben:
Hi mathefix!

Ah, das mit Newton ist ein guter Einwand!
D.h. ich muss Bernoulli anwenden.
Was mir da nicht ganz in den Kopf will: Bei einer elastischen Leitung, würde sich da eine stationäre Geschwindigkeit ausbilden, weil die Wände mit zunehmender Fluidgeschwindigkeit dem Druck nachgäben und die Schlauchleitung verengten. Und das nicht mit höherer Pumpenleistung auszugleichen wäre? Ein selbstregulierendes Fluidik?


Bernoulli gilt nur für viskositätsfreie Fluide.

Die rechnerische Lösung Deines Problems ist komplex. Neben Druckverlustbeiwerten (erweiterte Bernoulligleichung für zähe Fluide) muss auch die Kennlinie der Pumpe (Fördermenge in Abhängigkeit von der Förderhöhe) bekannt sein.

Sprengt aus meiner Sicht den Rahmen.
franz



Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583

Beitrag franz Verfasst am: 15. Mai 2019 00:02    Titel: Antworten mit Zitat

Mir scheint das weder ein theoretisches noch ein Bastelproblem zu sein: Für den großen Durchsatz kann man sich entsprechende Bauteile oder Anlagen kaufen und der Bio-Imker mit seinen paar Eimern im Jahr wird darauf gerne verzichten. Mahlzeit!
Mathefix



Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 5886
Wohnort: jwd

Beitrag Mathefix Verfasst am: 15. Mai 2019 12:35    Titel: Antworten mit Zitat

Lösung im Anhang. Big Laugh


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