Stroom (debiet) door een buis

dvdoornik

hallo allemaal,

ik heb het volgende probleem:

ik heb een 2" leiding die aan de ene zijde verbonden zit met een tank die 20 meter hoger staat.

Deze tank is gevuld met diesel, Rho = 0,85, dus dP=1,7 Bar

Aan de andere zijde van deze buis zit een restriction orifice, van 10 mm dik, met een gat van 3,9 mm.

Vervolgens stroomt de diesel in een dagtank van een generator (die atmosferisch is).

Hoeveel diesel kan er nu theoretisch door deze orifica plate lopen.

Volgens mij gaat de wet van bernoulli niet op, omdat dit geen venturi is, maar een buis die aan beide zijden atmosferisch is.

wie heeft er een oplossing, of formule om dit probleem te berekenen?

stoker

om bernoulli toe te passen moeten die drukken niet verschillend zijn. De nodige energie komt in jouw geval puur uit de potentiele energie van die 20m hoogteverschil.

EvilBro

om bernoulli toe te passen moeten die drukken niet verschillend zijn.

Ik neem aan dat ik dit moet lezen als "Je mag Bernoulli ook toepassen als de drukken gelijk zijn".

dvdoornik

Ik neem aan dat ik dit moet lezen als "Je mag Bernoulli ook toepassen als de drukken gelijk zijn".

als de drukken gelijk zijn is er geen doorstroming, dus de drukken moeten ongelijk zijn....

EvilBro

als de drukken gelijk zijn is er geen doorstroming, dus de drukken moeten ongelijk zijn....

Mijn vraag was meer aan Stoker gericht... Tevens denk ik dat wat jij hier zegt niet juist is. Waarom zou de potentiele energie niet volledig omgezet kunnen worden in kinetische energie?

stoker

ja, Evilbro, ik had het verkeerd geformuleerd

als de drukken gelijk zijn is er geen doorstroming

Dat is niet juist, ik denk dat je juist de essentie van Bernouili niet door hebt.

dvdoornik

Dat is niet juist, ik denk dat je juist de essentie van Bernouili niet door hebt.

maar als de druk voor de RO gelijk is aan die na de RO, dan is er dus geen dP, dus geen doorstroming.

Of zie ik het nu helemaal verkeerd?

Maar goed, dat is hier dus niet het geval, ik heb aan de ene kant alleen de zwaartekracht aan de andere kant een open buis, dus dP.

stoker

je kan perfect een drukval over dat diafragma hebben, en toch geen drukval tussen in en uitlaat van de totale buis!

Bernoulli wordt normaal toegepast in zijn geïntegreerde vorm, dan spreek je dus over

\(\Delta p\)

en niet over dp

Het is waarschijnlijk het best als je de formule hier eens uittypt en invult om alle verwarringen te vermijden.

dvdoornik

zie tekeningetje.

Ik heb de formule juist niet, dat is het probleem.

Maar als ik uitga van bernoulli, geldt dat 0,5*Rho*v²+P1 = 0,5*Rho*v²+P2

waarbij P1 de druk voor de orifice is en P2 de druk er na.

De buis is 2" , en het gat is 3,9 mm.

Ik heb een formuletje gevonden op internet wat zegt:

Q=A*SQRT(1/(1-(d2/d1)^4))*SQRT(2*(dP/Rho))

waarbij:

Q=flow

A=oppervlakte

d2=diameter orifice

d1=diameter pijp

dP=druk verschil voor en na de orifice

Rho=sG, van Diesel ongeveer gelijk aan 0,85 kg/l

Maar, dit geldt alleen als de orifice als venturi functioneert. En aangezien dit bij deze toepassing volgens mij niet geldt, gaat bovenstaande formule ook niet op.

EvilBro

Maar als ik uitga van bernoulli, geldt dat 0,5*Rho*v²+P1 = 0,5*Rho*v²+P2

Je vergeet de hoogtecomponent.

\(p_1 + \frac{1}{2} \rho V_1^2 + \gamma z_1 = p_2 + \frac{1}{2} \rho V_2^2 + \gamma z_2\)

Dit soort vraagstukken zijn vrij standaard en zijn prima op te lossen met Bernoulli. In mijn fluid mechanics boek staan ze dan ook niet voor niets in het hoofdstuk dat over Bernoulli gaat.

Maar, dit geldt alleen als de orifice als venturi functioneert.

Wat betekent dit?

Fred F.

dvdoornik schreef: schreef:Ik heb een formuletje gevonden op internet wat zegt:

Q=A*SQRT(1/(1-(d2/d1)^4))*SQRT(2*(dP/Rho))

waarbij:

Q=flow

A=oppervlakte

d2=diameter orifice

d1=diameter pijp

dP=druk verschil voor en na de orifice

Rho=sG, van Diesel ongeveer gelijk aan 0,85 kg/l

Maar, dit geldt alleen als de orifice als venturi functioneert. En aangezien dit bij deze toepassing volgens mij niet geldt, gaat bovenstaande formule ook niet op.

Formule is correct maar voor een restriction orifice moet je nog een zogenaamde coefficient of discharge C_d toevoegen, dus:

Q=C_d*A*SQRT(1/(1-(d2/d1)^4))*SQRT(2*(dP/Rho))

Waarde van C_d is ruwweg 0,6

Bovendien moet je in consistent eenheden werken, dus Rho niet in kg/l maar in kg/m³, flow in m³/s, A in m² en dP in Pascal.

Zie ook hier.

dvdoornik

oké, die Cd was ik inderdaad vergeten, bedankt!

Nu als ik deze formule uitreken met de volgende waarden:

A = 0,001903 m²

d1 = 0,04922 m

d2 = 3,9 *10^-3 m

dP = 70000 Pa

Rho = 850 kg/m³

Cd = 0,6

Krijg ik voor Q 0,014652 m³/sec (=14,65 l/sec)

Het lijkt mij dat er, door een gaatje van 3,9 mm met een drukverschil van 0,7 Bar er onmogelijk 14,65 liter per seconde doorheen stroomt.

Misschien maak ik ergens een fout:

A=oppervlakte van de buis (of moet dit oppervlakte orifice zijn?)

d1 = diameter buis

d2 = diameter orifice

dP = drukverschil = druk voor de orifice (statische vloeistof druk van 20 meter diesel * Rho) - Atmosferische druk van 100000 Pa

@ evilbro :

ik ben maar een eenvoudige vonkentrekker en niet zo bekend met vloeistoffen / mechanica :eusa_whistle:

Fred F.

A=oppervlakte van de buis (of moet dit oppervlakte orifice zijn?)

Dat moet natuurlijk het oppervlak van de orifice zijn. De flow is immers rechtevenredig met het oppervlak van het gaatje.

Overigens: waarom had je het eerst over een dP van 1,7 bar en reken je nu met 0,7 bar?

dvdoornik

juist ja, nu klopt het meer.

Drukverschil zat ik te twijfelen, omdat atmosferische druk in principe natuurlijk altijd 1 bar is.

Maar omdat je met een absoluut drukverschil rekent, moet het natuurlijk 0 bar zijn, dus wordt de dP 1,7 Bar.

Bedankt voor de hulp.

Topic kan wat mij betreft gesloten worden.

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

Stroom (debiet) door een buis

Stroom (debiet) door een buis

Re: Stroom (debiet) door een buis

Re: Stroom (debiet) door een buis

Re: Stroom (debiet) door een buis

Re: Stroom (debiet) door een buis

Re: Stroom (debiet) door een buis

Re: Stroom (debiet) door een buis

Re: Stroom (debiet) door een buis

Re: Stroom (debiet) door een buis

Re: Stroom (debiet) door een buis

Re: Stroom (debiet) door een buis

Re: Stroom (debiet) door een buis

Re: Stroom (debiet) door een buis

Re: Stroom (debiet) door een buis