Venturi-Dimensionierung bez. Saugvolumen

Traxtormer · Anmeldungsdatum: 04.04.2016 Beiträge: 12

Hallo zusammen,

ich würde Eure Hilfe zu einem Thema sehr schätzen:

Ich habe (elastische) Plastik-Tanks mit Luft (~20°C) befüllt, die sogar einen leichten Überdruck haben, und gerne so schnell wie möglich & komplett entleeren (weil komplett und eben elastisch-> quasi sogar leicht evakuieren) möchte.
Ich habe mir dazu eine transportable Lösung vorgestellt, die man in der Hand halten kann. Quasi ein Aufsatz auf diesen Tank auf dessen Ventil.

Da nur ein Werks-Luftdruck von ~3 bar und eine Ausblaspistole in der Nähe verfügbar sind, habe ich an eine Venturi -Düse gedacht (Skizze anbei), bei der man quasi diese Pistole links ansetzt, reinbläst und dann damit den Tank schnell über den Seitenkanal in der Düse entleert. Jetzt kenne ich mich zwar schon mit dem Venturi-Effekt und dessen Berechnung aus (gibt's ja sogar schon Rechner im Internet bez. Geschwindigkeit etc.), weiß jedoch nicht, wie man diese dimensioniert sowie die komplette Entleerzeit dieses Tanks über den Seitenkanal mit den dargestellten Parametern berechnet.

Deswegen würde ich sehr Euren Input schätzen zu den folgenden Themen:

1. Soweit ich weiß nutzt eine Laval-Düse zusätzlich noch Überschall für eine schnellere Entleerung -> Kann man sagen, um wie viel % effizienter eine Laval-Düse ggü. einer Venturi-Düse ist, da mir eher die Lautstärke bei der Laval wegen Überschall sorgen macht? Was würdet ihr hier empfehlen bzw. kommt nur eins der beiden in Frage?[/list]

2. Konstruktions-Parameter: Da ich bis dato nur in diesem Link (https://slideplayer.com/slide/13154845/ -> Folie 4) wirkliche Konstruktions-Details zu einer Venturi-Düse gefunden habe (Konuswinkel, Radien, Durchmesser etc.), auch wenn der amerikanischen ASME-Norm entnommen, wollte ich Euch fragen, ob ich von dieser weiter für meine Konstruktion ausgehen kann oder es sogar eine europäische Norm dazu gibt (Link)?

3. Öffnungsdurchmesser ‚d3': Im Speziellen ist die linke untere Lambda-Bedingung in der Folie 4 vom Link (Lambda < "0,1*d1" oder "0,13*d2") sehr schwer erfüllbar aufgrund von einer MAX-Einschränkung in Parameter ‚d1'. Ist diese unbedingt notwendig bzw. kann man bestimmen, um wie viel sich die Effizienz reduziert?

4. Könnt ihr mir beantworten, wie man die Entleerzeit bzw. den Saugvolumenstrom vom Seitenkanal 'd3' berechnet bzw. benötigt man noch anderen Input?

5. Ich habe beim Seitenkanal ‚d3' noch vorne eine kurze Verengung (20% weniger als ‚d3') aus konstruktiven Gründen. Muss man diese noch irgendwie in die Berechnungen einfließen lassen oder gleicht die höhere Länge von ‚d3' diesen noch aus bzw. sind das nur geringere Effizienzeinbußen?

Lg

Mathefix · Anmeldungsdatum: 05.08.2015 Beiträge: 5865 Wohnort: jwd

Annahmen:
Ideales Gas
Laminare Strömung
Inkompressibles Medium
Isothermer Prozess

1. Venturi Düse

Gegeben:

Gesucht:

Nach Bernoulli-Druckgleichung und Kontinuitätsgleichung

2. Evakuierung Behälter

Annahme:
Saugvolumenstrom

Gegeben:
Volumen Behälter

,Anfangsdruck Behälter

Gesucht: Evakuierungszeit t

Boyle-Mariotte

Der Druck im Behälter kann nur auf p_2(d_2) abgesnkt werden.

Bernoulli ...

Das war´s erst mal. Muss noch weiter nachdenken.