RegistrierenRegistrieren   LoginLogin   FAQFAQ    SuchenSuchen   
Stoß einer Kugel durch rotierende Platte / Begrifflichkeiten
 
Neue Frage »
Antworten »
    Foren-Übersicht -> Mechanik
Autor Nachricht
Rockychano



Anmeldungsdatum: 30.01.2022
Beiträge: 2

Beitrag Rockychano Verfasst am: 30. Jan 2022 14:29    Titel: Stoß einer Kugel durch rotierende Platte / Begrifflichkeiten Antworten mit Zitat

Hallo zusammen,

ich hätte da eine Frage:

Stellt euch vor ein leichter und ein schwerer Ball werden aus 1 m Höhe auf eine schnell rotierende Platte mit konstanter Drehzahl fallengelassen.

Ich habe dazu mehrere Fragen:

1.) Ich erwarte, dass der schwere Ball ähnlich einem Ballwurf weiter geschleudert wird. Ist das korrekt? (Gleiche Geometrie)

2.) Kann man in diesem Zusammenhang davon sprechen, dass der schwere Ball einen stärkeren Impuls durch die Rotorplatte erhält? Impuls = Masse x Geschwindigkeit
Ich würde erwarten, dass beide auf die gleiche/ähnliche Geschwindigkeit beschleunigt werden, aber durch die Masse des schweren Balls ein höherer Impuls entsteht. Würdet ihr sagen, das ist korrekt oder ist Impuls in diesem Zusammenhang der völlig falsche Begriff?

3.) Übt die Rotorplatte bei gleicher Geschwindigkeit eine höhere Kraft auf den schweren Ball aus? theoretisch müsste die Platte, um ihre Drehzahl beizubehalten mehr Kraft aufwenden, um den Ball zu schleudern?

Danke Euch schon mal :-)
as_string
Moderator


Anmeldungsdatum: 09.12.2005
Beiträge: 5577
Wohnort: Heidelberg

Beitrag as_string Verfasst am: 31. Jan 2022 12:35    Titel: Antworten mit Zitat

Ist das eine konkrete Übungsaufgabe? Oder kommt das aus einer realen Anwendung?
Im ersten Fall bitte den kompletten Aufgabentext.
Im zweiten Fall fehlen sehr viele Informationen: Wie ist jeweils die Oberfläche der Platte und der Bälle, bzw. die Reib-Koeffizienten? Sind es massive Kugeln oder Hohlkugeln? Was für "Bälle" überhaupt? Prallen die Bälle von der Platte ab?
Insgesamt erscheint mir die Aufgabe/Rechnung extrem kompliziert zu werden. Man muss das ersteinmal irgendwie so modellieren, dass man überhaupt was rechnen kann.

Gruß
Marco
Rockychano



Anmeldungsdatum: 30.01.2022
Beiträge: 2

Beitrag Rockychano Verfasst am: 04. Feb 2022 15:29    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo Marco,

as_string hat Folgendes geschrieben:
Ist das eine konkrete Übungsaufgabe? Oder kommt das aus einer realen Anwendung?


Es handelt sich um eine reale Anwendung. Ich habe stark vereinfacht, weil ich keine genaue Berechnung anstrebe, sondern eher eine Erklärung/Theorie suche, für eine Beobachtung, die ich im ersten Moment nicht erwartet hatte.

as_string hat Folgendes geschrieben:

Im ersten Fall bitte den kompletten Aufgabentext.
Im zweiten Fall fehlen sehr viele Informationen: Wie ist jeweils die Oberfläche der Platte und der Bälle, bzw. die Reib-Koeffizienten? Sind es massive Kugeln oder Hohlkugeln? Was für "Bälle" überhaupt? Prallen die Bälle von der Platte ab?


Also hier nochmal etwas ausführlicher. Im Grund genommen, handelt es sich um einen Wirbelschichtgranulator mit Rotorplatte (ich vermute aber mal, dass damit die Wenigsten hier was anfangen können). Es ist ein runder Behälter, bei dem sich über fast dem gesamten Durchmesser eine sehr schnell rotierende Platte befindet (~ 1000 U/min). Außen, also zwischen der Platte und dem Behälter, ist ein sehr dünner Schlitz, bei dem ein Luftstrom nach oben zieht und verhindert, dass Partikel durch diesen Schlitz fallen, und außerdem werden dadurch die Partikel oberhalb der Platte aufgewirbelt und fallen bevorzugt in der Mitte der Rotorplatte (wo kein Zuluftstrom ist) wieder herunter. Bei den Partikeln handelt es sich um ein Agglomerat/Granulat, es können aber auch kleine Pellets oder Tabletten sein, die in der Regel mit einer Sprühflüssigkeit besprüht werden und durch den Zuluftstrom wieder abtrocknen. In meinem Fall handelt es sich entweder um Agglomerate oder Pellets mit unterschiedlicher Oberflächenstruktur. Die Dichte der Partikel liegt zwischen 1,2 und 1,5 g/cm³. Grundsätzlich sind sie nicht hohl, können aber durchaus mehr oder weniger große Porenstrukturen besitzen.

Die Platte hat eine leicht geriffelte Struktur, aber ich habe keine genauen Daten zu Reib-Koeffizienten oder ähnlichem gegeben.

Ich messe die Partikelgröße meiner Agglomerate/Pellets einige Zentimeter über der Rotorplatte. Ich kann eine Segregation feststellen, da die kleinen und leichteren Partikel tendenziell weiter unten in der Nähe des Spalts gemessen werden und die großen, schwereren Partikel weiter oben im Behälter. Normalerweise würde ich das Gegenteil erwarten, dass leichte Partikel stärker vom Volumenstrom "mitgerissen" werden und weiter oben zu finden sind. Ich strebe hier auf keinen Fall eine Berechnung an oder eine genaue Erklärung, warum ich diese Beobachtung mache. Vermutlich hängt das von sehr vielen Dingen ab wie z.B. dem genauen Strömungsprofil oder der Partikelform.

as_string hat Folgendes geschrieben:
Insgesamt erscheint mir die Aufgabe/Rechnung extrem kompliziert zu werden. Man muss das ersteinmal irgendwie so modellieren, dass man überhaupt was rechnen kann.


Ich würde mich lediglich über eine grobe Einschätzung freuen, ob meine Idee denkbar ist, dass die großen und schweren Partikel einen Stoß von der Rotorplatte bekommen und durch ihre Masse einen stärkeren Impuls besitzen als bei den kleinen Partikeln, sodass sie weiter oben im Prozessraum gemessen werden. Bzw. wäre ich schon froh, wenn mich jemand korrigieren könnte oder bestätigen könnte, dass ich zumindest von den Begrifflichkeiten nicht unscharf und gar falsch bin, wenn ich von Impuls spreche.

Danke und Gruß
Marcel
Neue Frage »
Antworten »
    Foren-Übersicht -> Mechanik