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miomiomate
Anmeldungsdatum: 01.04.2019
Beiträge: 3
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 miomiomate Verfasst am: 28. Mai 2019 18:29 Titel: Berücksichtigung Luftdruck bei Leckagerate-Berechnung |
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Hallo zusammen,
die Formel für die Berechnung einer Leckage beträgt:
Q=delta p * V / t
D.h. der Druckverlust * Volumen / Zeit in der Einheit mbar*l/s.
Ich möchte gerne wissen, wie sich der Umgebungsdruck, also der Luftdruck auf das Leck auswirkt und typische Werte von 970-1040mbar Luftdruck einsetzen.
Leider komme ich hierbei nicht weiter und benötige Hilfe von euch.
Vielen Dank und mit freundlichen Grüßen verbleibend,
Mate |
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Mathefix
Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 5863
Wohnort: jwd
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| Mathefix Verfasst am: 28. Mai 2019 19:27 Titel: |
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Delta p ist die Druckdifferenz zwischen Innen- und Aussendruck. |
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miomiomate
Anmeldungsdatum: 01.04.2019
Beiträge: 3
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| miomiomate Verfasst am: 28. Mai 2019 20:44 Titel: |
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Hallo,
delta p ist die Änderung des Drucks im Druckbehälter, die bei einer Leckage auftritt.
Ist der Druckbehälter mit z.B. 2bar Luft gefüllt und verliert nach 10 Tagen z.B. 0,01bar Luft, beträgt delta p 0,01bar.
Der Luftdruck wirkt dem Leck, aus dem das Gas austritt entgegen. Ich möchte nun wissen, wie ich den Luftdruck in die Gleichung mit einbeziehe.
Sorry, wenn ich das Wissen vorausgesetzt habe.
Danke und LG
Mate |
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franz
Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583
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| franz Verfasst am: 28. Mai 2019 23:50 Titel: |
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Vorschlag / Idee (mit dicken Fragezeichen - insbesondere zur Temperatur)
Beschreibung im Gefäß als Ideales Gas und an der Ausströmstelle als laminare Strömung nach H-P.
Der in H-P auftretende Volumenstrom läßt sich als Massestrom schreiben und damit für das Gefäßinnere als Druckverlust, womit man eine DGL für p hätte mit erwartbarem exponentiellen Druckabfall. |
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Mathefix
Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 5863
Wohnort: jwd
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| Mathefix Verfasst am: 29. Mai 2019 13:10 Titel: |
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Wie gross ist das Gasvolumen, das in den 10 Tagen austritt?
Diese Angabe ist erforderlich, um die Art der Strömung (laminar, turbulent, molekular)zu bestimmen. |
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franz
Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583
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| franz Verfasst am: 29. Mai 2019 22:27 Titel: |
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Ich denke inzwischen auch, daß diese Beschreibung
| Zitat: | | Ich möchte gerne wissen, wie sich der Umgebungsdruck, also der Luftdruck auf das Leck auswirkt und typische Werte von 970-1040mbar Luftdruck einsetzen. |
nicht ausreicht für konkretere Berechnungen / Abschätzungen. Also: Wenn das eine zu lösende Aufgabe ist, dann bitte her mit der Originalfrage und ansonsten etwas Butter bei die Fische. |
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Mathefix
Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 5863
Wohnort: jwd
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| Mathefix Verfasst am: 30. Mai 2019 10:31 Titel: |
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| franz hat Folgendes geschrieben: | Ich denke inzwischen auch, daß diese Beschreibung
| Zitat: | | Ich möchte gerne wissen, wie sich der Umgebungsdruck, also der Luftdruck auf das Leck auswirkt und typische Werte von 970-1040mbar Luftdruck einsetzen. |
nicht ausreicht für konkretere Berechnungen / Abschätzungen. Also: Wenn das eine zu lösende Aufgabe ist, dann bitte her mit der Originalfrage und ansonsten etwas Butter bei die Fische. |
Stimme franz zu.
Um dennoch weiterzukommen kann folgende qualitative Überlegung angestellt werden:
Wenn der Aussendruck (Luftdruck) gleich dem Innendruck ist, tritt keine Leckage auf. D.h. Mit steigendem Luftdruck sinkt die Leckrate.
Vereinfacht rein statisch betrachtet:
 = Volumenstrom
 = Ausgetretenes Volumen
 = Austrittszeit
 = Leckrate
 = Differenz Innendruck
Definition Leckrate
Hagen-Poiseuille
Bei der Austrittsdauer von 10 Tagen und dem geringen Druckunterschied kann von laminarer Strömung ausgegangen werden.
}{16\cdot \eta\cdot l } )
Es gilt
}{16\cdot \eta\cdot l }\cdot \Delta p_i )
Je grösser der Luftdruck p_a, desto geringer die Leckrate. |
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Myon
Anmeldungsdatum: 04.12.2013
Beiträge: 5852
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| Myon Verfasst am: 30. Mai 2019 12:20 Titel: |
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| Mathefix hat Folgendes geschrieben: |
Definition Leckrate
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Diese Definition ergibt m.E. keinen Sinn. Die Leckrate soll die Menge pV eines Gases angeben, die pro Zeit austritt. Bei einem Behälter mit Volumen V wäre das
}{\dd t}=V\dot{p}_\mathrm{i})
wie im ersten Beitrag angegeben. Das Gesetz von H.P. in der angegebenen Form scheint mir auch nicht ganz richtig zu sein. Aber nun fertig kritisiert;) |
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Mathefix
Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 5863
Wohnort: jwd
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| Mathefix Verfasst am: 30. Mai 2019 13:28 Titel: |
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| Myon hat Folgendes geschrieben: | | Mathefix hat Folgendes geschrieben: |
Definition Leckrate
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Diese Definition ergibt m.E. keinen Sinn. Die Leckrate soll die Menge pV eines Gases angeben, die pro Zeit austritt. Bei einem Behälter mit Volumen V wäre das
wie im ersten Beitrag angegeben. Das Gesetz von H.P. in der angegebenen Form scheint mir auch nicht ganz richtig zu sein. Aber nun fertig kritisiert;) |
Hallo Myon
die Definition stammt nicht von mir. Es ist die offizielle Lesart:
Leckagerate – Definition
Die Leckagerate von QL = 1 mbar·l/s ist gegeben, wenn in einem abgeschlossenen, Behälter mit dem Volumen 1 Liter der Druck in 1 Sekunde um 1 Millibar bei Überdruck im Behälter abfällt.
Ich habe bewusst einen stark vereinfachten Ansatz gewählt, welcher meines Erachtens den Einfluss des Luftdrucks beschreibt. Natürlich kann man auch eine DGL aufstellen.
Kritik ist immer gut, wenn sie konstruktiv ist.
Schönen Feiertag
Jörg |
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Myon
Anmeldungsdatum: 04.12.2013
Beiträge: 5852
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| Myon Verfasst am: 30. Mai 2019 15:50 Titel: |
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| Mathefix hat Folgendes geschrieben: | Leckagerate – Definition
Die Leckagerate von QL = 1 mbar·l/s ist gegeben, wenn in einem abgeschlossenen, Behälter mit dem Volumen 1 Liter der Druck in 1 Sekunde um 1 Millibar bei Überdruck im Behälter abfällt. |
Auch nach dieser Definition ist
und nicht 
-wobei man noch genau sagen müsste, was genau ist (bei welchem Druck wird das ausgetretene Volumen gemessen), ebenso was mit gemeint ist.
Ebenfalls eine frohe Auffahrt (das tönt fast etwas seltsam, also besser einfach auch einen schönen Feiertag)! |
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franz
Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583
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| franz Verfasst am: 31. Mai 2019 03:32 Titel: |
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| Zitat: | | wie sich der Umgebungsdruck, also der Luftdruck auf das Leck auswirkt |
Ich hege inzwischen leise Zweifel, ob diese Frage (selbst bei Kenntnis der technischen Umstände) zufriedenstellen theoretisch lösbar ist.
Die Leckrate  bezieht sich nur auf das Gefäßinnere, wird tabelliert abhängig von der Leck / Lochgröße und schließt dadurch meines Erachtens (zumindest stillschweigend) ein: Druckdifferenz innen / außen, Stoff und Temperatur.
Für eine theoretische Beschreibung {;}\ p(t)) müßte man zusätzlich noch Kenntnis über die Ausströmung haben, siehe etwa hier; aber man verläßt sich dabei wohl lieber auf Meßergebnisse. |
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Duke711
Anmeldungsdatum: 26.01.2017
Beiträge: 434
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| Duke711 Verfasst am: 31. Mai 2019 15:15 Titel: |
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Nicht ganz, hier zu wird die Theorie des porösen Mediums angewandt und dem Widerstand des umschließenden Mediums bzw. Fluids mit einzubeziehen. Eine reine Betrachtung der Druckdifferenz wäre nicht zielführend.
Ein noch besseres Modell wäre dann das Mehrphasenmodell. |
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