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Druckverlustberechnung Rohrleitung
 
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Giftspritze090



Anmeldungsdatum: 20.05.2019
Beiträge: 12

Beitrag Giftspritze090 Verfasst am: 26. Mai 2019 17:00    Titel: Druckverlustberechnung Rohrleitung Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Aus einem Gefäß mit großer Querschnittsfläche , das bis zur Höhe H [m] gefüllt ist, strömt durch eine horizontale Rohrleitung mit der Länge l [m], dem Rohrinnendurchmesser d [mm] und der relativen Rauhigkeit k/d [-] eine Flüssigkeit der Dichte ? [kg/m3] und der dynamischen Viskosität ? [Nsm-2] aus. Am Einlauf des Behälters in das Rohr tritt ein Einlaufverlust von ?E [-] auf. Es wirke die Fallbeschleunigung g mit 9,81 [m/s2].

Bis zu welcher Höhe H [m] muss der Behälter gefüllt sein, damit das Fluid mit einer Strömungsgeschwindigkeit von u = 3,23 [m/s] aus der Rohrleitung ausströmt? (Hinweis: Zur Bestimmung des Druckverlustes in der Rohrleitung verwende man das Colebrook-Diagramm)

Meine Ideen:
Ich habe bereits die Bernoulli- Gleichung aufgestellt:

p1/Dichte +0,5*w1^2 + gh1 = p2/Dichte + 0,5*w2^2 +gh2

da p1 und p2 der Umgebungsdruck ist, fällt der Term weg. w1 ist ebenfalls 0, da ja eine ruhige Wasseroberfläche herrscht. h2 ist ebenfalls 0

Vereinfachung also: gh1 = 0,5*3,23^2 + Delta pv/ Dichte

weiters habe ich die Reynoldszahl berechnet, die bei mir 8075 ist, jedoch weiß ich nicht weiter, wie ich nun lambda ablesen kann, da es sich ja um eine laminare Strömung handelt...wie geht dann die Bernoulli- Gleichung weiter?


Zuletzt bearbeitet von Giftspritze090 am 27. Mai 2019 14:50, insgesamt einmal bearbeitet
Giftspritze090



Anmeldungsdatum: 20.05.2019
Beiträge: 12

Beitrag Giftspritze090 Verfasst am: 26. Mai 2019 17:02    Titel: Antworten mit Zitat

hier die Skizze des beispiels mit dem Diagramm:


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franz



Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583

Beitrag franz Verfasst am: 26. Mai 2019 19:19    Titel: Antworten mit Zitat

Möglicherweise spielt wegen der Zähigkeit dieses Strömungssgesetz für das Rohr eine Rolle?
Giftspritze090



Anmeldungsdatum: 20.05.2019
Beiträge: 12

Beitrag Giftspritze090 Verfasst am: 26. Mai 2019 19:59    Titel: Antworten mit Zitat

ok, aber zur Bestimmung des Druckverlustes soll ich das Colebrook Diagramm verwenden...
franz



Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583

Beitrag franz Verfasst am: 26. Mai 2019 21:53    Titel: Antworten mit Zitat

Möglich; aber das ist nicht die Frage.

Zuletzt bearbeitet von franz am 26. Mai 2019 21:58, insgesamt 2-mal bearbeitet
Giftspritze090



Anmeldungsdatum: 20.05.2019
Beiträge: 12

Beitrag Giftspritze090 Verfasst am: 26. Mai 2019 21:57    Titel: Antworten mit Zitat

das ist mir schon klar...aber wie soll ich sonst auf die höhe kommen? die berechne ich doch mit der Bernoulli- Gleichung...
franz



Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583

Beitrag franz Verfasst am: 26. Mai 2019 21:59    Titel: Antworten mit Zitat

Aus dem Druckverlust in der Röhre ergibt sich nach H.P. der Volumenstrom...
Giftspritze090



Anmeldungsdatum: 20.05.2019
Beiträge: 12

Beitrag Giftspritze090 Verfasst am: 26. Mai 2019 22:02    Titel: Antworten mit Zitat

ja das weiß ich auch, aber für was brauche ich diesen? Ich habe ja bereits beide drücke als P0, und w1 ist ebenfalls 0 und w2 ist gegeben...
franz



Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583

Beitrag franz Verfasst am: 27. Mai 2019 00:29    Titel: Antworten mit Zitat

Die Details der hier angesprochenen technischen Strömungslehre überblicke ich leider nicht. Meine ungefähre Idee war nur: Vom gewünschten Ergebnis her rückwärts zu rechnen, von der Ausströmungsgeschwindigkeit und dem "irgendwie"gegebenen Druckverlust auf den Druck vor dem Rohr, dann mit Druckverlustbeiwert des Zulaufs auf den Druck davor und mit Bernoulli schlußendlich auf H. grübelnd
Mathefix



Anmeldungsdatum: 05.08.2015
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Beitrag Mathefix Verfasst am: 27. Mai 2019 09:52    Titel: Antworten mit Zitat

1. Druckverlust durch Rohrreibung(n. Hagen-Poiseuille)

Reynoldszahl



: Turbulente Strömung

Druckverlust bei turbulenter Strömung



aus Colebrook-Diagramm

2. Druckverlust Einlauf(n. Bernoulli)



3. Druckverlust gesamt



Hilft Dir das weiter?

Tip: Gesamten Druckverlust der Bernoulligleichung hinzufügen und diese nach p bzw h auflösen.


Zuletzt bearbeitet von Mathefix am 27. Mai 2019 12:58, insgesamt 2-mal bearbeitet
Myon



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Beiträge: 5836

Beitrag Myon Verfasst am: 27. Mai 2019 10:05    Titel: Antworten mit Zitat

Von diesem Diagramm hatte ich auch noch nie etwas gehört... Als Ergänzung: Du findest hier eine genaue Erklärung, wie man eine solche Aufgabe löst. Aus Re und d/k findet man lambda durch Ablesen im Diagramm, und lambda und weitere Verluste fliessen in die Bernoulli-Gleichung ein.
Giftspritze090



Anmeldungsdatum: 20.05.2019
Beiträge: 12

Beitrag Giftspritze090 Verfasst am: 27. Mai 2019 13:57    Titel: Antworten mit Zitat

@Mathefix

genau so habe ich es gerechnet...

zum schluss blieb bei der Bernoulli-Gleichung folgendes übrig:

gh1= 0,5*v^2 + pvR +pvE

aber bist du dir sicher, dass man pvE einfach die 0,5 dazuzählt? müsste man da nicht mal 0,5?

Es kommt trotz alledem nicht das richtige Ergebnis raus, wenn ich es so rechne. Das Ergebnis für die Höhe soll gerundet 19m sein.

für lambda lese ich beim Diagramm rund 0,025 raus...bin ich da schon falsch? und wir MÜSSEN das Colebrook Diagramm verwenden u nicht das Moody- Diagramm. Hilfe
Mathefix



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Beitrag Mathefix Verfasst am: 27. Mai 2019 14:25    Titel: Antworten mit Zitat

Giftspritze090 hat Folgendes geschrieben:
@Mathefix

genau so habe ich es gerechnet...

zum schluss blieb bei der Bernoulli-Gleichung folgendes übrig:

gh1= 0,5*v^2 + pvR +pvE

aber bist du dir sicher, dass man pvE einfach die 0,5 dazuzählt? müsste man da nicht mal 0,5?

Es kommt trotz alledem nicht das richtige Ergebnis raus, wenn ich es so rechne. Das Ergebnis für die Höhe soll gerundet 19m sein.

für lambda lese ich beim Diagramm rund 0,025 raus...bin ich da schon falsch? und wir MÜSSEN das Colebrook Diagramm verwenden u nicht das Moody- Diagramm. Hilfe


In Deinem Aufgabentext ist angegeben. In der Originalaufgabe





ergibt lt. Diagramm

Tippfehler korrigiert von 0,025 auf 0,035.

ist additiv.

Zum weiteren Rechengang s. den link von Myon.


Zuletzt bearbeitet von Mathefix am 27. Mai 2019 17:42, insgesamt einmal bearbeitet
Myon



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Beiträge: 5836

Beitrag Myon Verfasst am: 27. Mai 2019 14:55    Titel: Antworten mit Zitat

Für lambda liest man einen Wert von etwa 0.035 aus dem Diagramm ab. Damit ergibt sich eine Höhe von etwa 19m.
Ganz genau erkennt man lambda natürlich nicht aus der Tabelle, auch muss man die logarithmische Skala berücksichtigen. Ganz bestimmt liegt der Wert aber zwischen 0.03 und 0.04.
Giftspritze090



Anmeldungsdatum: 20.05.2019
Beiträge: 12

Beitrag Giftspritze090 Verfasst am: 27. Mai 2019 14:59    Titel: Antworten mit Zitat

hoppla, die Fallbeschleunigung ist natürlich 9,81. Da habe ich mich verschrieben.

ich habe alles genau so gerechnet, wie beschrieben aber es kommt nicht das richtige raus. das ist mein Problem...

nochmal, meine Bernoulli schaut zum schluss wie folgt aus:

9,81*h= 0,5*w^2 + deltaP (deltapR + deltapE)

9,81*h = 268,64 / /9,81
h= 27

es soll aber 19 rauskommen, das ist mein Problem
Giftspritze090



Anmeldungsdatum: 20.05.2019
Beiträge: 12

Beitrag Giftspritze090 Verfasst am: 27. Mai 2019 15:10    Titel: Antworten mit Zitat

@myon

ja mit diesem Wert kommt das richtige Ergebnis raus.


ich sehe den Wert auch, wenn ich das Moody- Diagramm ansehe und ich verstehe ihn auch. aber beim Colebrook- Diagramm eben nicht...
Myon



Anmeldungsdatum: 04.12.2013
Beiträge: 5836

Beitrag Myon Verfasst am: 27. Mai 2019 15:15    Titel: Antworten mit Zitat

Ich weiss nicht was Du meinst... ich habe das Diagramm benutzt, das Du gepostet hast.


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Giftspritze090



Anmeldungsdatum: 20.05.2019
Beiträge: 12

Beitrag Giftspritze090 Verfasst am: 27. Mai 2019 15:29    Titel: Antworten mit Zitat

OMG!! Vielen Dank, ich habe unten bei der Reynoldszahl falsch abgelesen. LOL Hammer
jetzt habe ich den richtigen Rechenweg und das Ergebnis und ich kenn mich aus.

vielen Dank nochmals!
Mathefix



Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 5860
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Beitrag Mathefix Verfasst am: 27. Mai 2019 17:45    Titel: Antworten mit Zitat

Myon hat Folgendes geschrieben:
Ich weiss nicht was Du meinst... ich habe das Diagramm benutzt, das Du gepostet hast.


@Myon
Danke, hatte mich vertippt. Der Schnittpunkt liegt natürlich bei lambda = 0,035.
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