Springen naar inhoud

Vloeistof door stalen pijp met vernauwing


  • Log in om te kunnen reageren

#1

lex0001

    lex0001


  • 0 - 25 berichten
  • 9 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 19 oktober 2011 - 14:57

Ik wil de druk berekenen aan het eind van een pijp met een ID door mij kan worden aangepast doormiddel van het indraaien van een orifice met bijv. 6.5mm opening.

In de praktijk willen we bijvoorbeeld een druk van 120bar creren bij 120 l/min.
Dan proberen we net zolang een orifice met oploppende maten aan het eind te zetten tot de juiste druk bij dat debiet is verkregen.

Bij de 6.5mm hadden we dus de 130 bar druk met een flow van 120 l/min.

Ik wil nu graag kunnen berekenen wat voor druk er ontstaat in een andere maar vergelijkbare situatie.

Uitleg van opstelling:

Een pomp unit pompt 120 l/min door een stalen pijp (op spoel, deze pijp is over de gehele lengte gelast.) die afgerold kan worden t/m ongeveer 5000m (variabel) de ID hiervan is ongeveer 20mm(variabel). aan het eind van de pijp zit een bevestiging naar schroefdraad waar een tool aan vast gemaakt wordt. Deze heeft in ID van ongeveer 10mm (in ieder geval kleiner dan de pijp) en op het eind van deze "tool", zit binnendraad waar een orifice in komt van bijv. 6.5mm. De vloeistof die er doorheen gepompt wordt is dikker dan water dus gokte ik op een dynamische viscositeit van +- 5 mPa.s wetende dat bloed ongeveer 10 is.

Ik gebruik de wet van bernoulli met wrijvingcofficint. En kom redelijk in de buurt.
Het punt waar ik na mijn mening op faal is het verschil in diameters. Die weet ik niet toe te passen in de formules.
Ook kan ik geen goede oplossing vinden bij het Reynolds getal. Heb het wel berekend en komt rond de 7e+6 Dus turbulente stroming. daarna krijg je te maken met het frictie getal en die hangt samen met de ruwheid van de buis, wat ik op 0.05 geschat had.

Al met al kan ik er geen voor uitgang meer in krijgen. Ik hoop dat dit niet te onoverzichtelijk is uitgelegd

Stel alstublieft vragen als ik factoren of onderdelen vergeten ben zodat ik het kan op helderen.

Ook heb ik een excel bestand om eventueel te uploaden. Deze is voor mij overzichtelijk maar kan me voorstellen dat de rest van de wereld er geen touw aan vast kan knopen. laat maar weten of dit alsnog nodig is.

Met vriendelijke groet,

Lex

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Fred F.

    Fred F.


  • >1k berichten
  • 4168 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 19 oktober 2011 - 17:24

In de praktijk willen we bijvoorbeeld een druk van 120bar creren bij 120 l/min.

Is die 120 bar de druk net vr de orifice? En wat is dan de druk erna? Atmosferisch of wat?

Bij de 6.5mm hadden we dus de 130 bar druk met een flow van 120 l/min.

Hoe weet je dat het debiet 120 L/min is? Hoe meet je dat?

Wat voor pomp is het: centrifugaal, of zuiger, of schroef, of wat?
Heb je een Q-H kromme (voor centrifugaal) of weet je wat de maximale persdruk (voor zuiger of schroef) van de pomp is?
Wat is de zuigdruk van die pomp?Atmosferisch of wat?
Een simpele (hand)schets van het systeem zou handig zijn. Kun je uploaden met de groene UPLOAD-knop rechtsonder het Nieuw Antwoord venster.

de ID hiervan is ongeveer 20mm(variabel)

Hoezo variabel?
120 L/min door een 20 mm ID geeft een hoge snelheid, waarschijnlijk hoger dan de erosiesnelheid.
120 L/min door dat 10 mm ID stuk geeft een gigantische snelheid, ver boven erosie.

De vloeistof die er doorheen gepompt wordt is dikker dan water dus gokte ik op een dynamische viscositeit van +- 5 mPa.s wetende dat bloed ongeveer 10 is.

Wat is de dichtheid van de vloeistof?
Hydrogen economy is a Hype.

#3

lex0001

    lex0001


  • 0 - 25 berichten
  • 9 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 20 oktober 2011 - 07:47

Ik heb geen gegevens van de pomp, die is van een ander bedrijf.
Degene die de pomp bestuurd heeft besturingspaneel waar die kan aangeven ik wil 120 l/min pompen.
Ook wordt daar de druk aangegeven die dan onstaat. Meer weet ik er niet van.

de druk erna, pff, het gaat de grond in (gas put) dus nee druk is niet atmosferisch. maar wat het wel is is niet te bepalen. maar de druk in de buis is altijd 120 bar hoger dan de terug druk zeg maar.

het woord variabel is verwarrend. ik bedoel soms is het 20mm soms is het 22mm maar in dit geval 20mm.
hetzelfde geldt voor de 10mm

de dichtheid is iets hoger dan water, 1200 kg/m

#4

Fred F.

    Fred F.


  • >1k berichten
  • 4168 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 20 oktober 2011 - 12:47

de druk erna, pff, het gaat de grond in (gas put) dus nee druk is niet atmosferisch. maar wat het wel is is niet te bepalen. maar de druk in de buis is altijd 120 bar hoger dan de terug druk zeg maar.

120 bar hoger? Bedoel je dat die 120 bar het drukverschil over de orifice is?

Ik schat dat een debiet van 120 L/min (8640 kg/h) door een orifice van 6,5 mm diameter een drukverschil van 50 - 60 bar vereist.

Ik vind dit een vreemd verhaal. Een ander bedrijf levert een debiet, en jullie sluiten dan die leiding, met een orifice erin, aan op een gasput waarvan je de druk niet weet?

Nogmaals: waar wordt die 120 bar gemeten, en is dat een druk of een drukverschil?

Veranderd door Fred F., 20 oktober 2011 - 12:51

Hydrogen economy is a Hype.

#5

lex0001

    lex0001


  • 0 - 25 berichten
  • 9 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 24 oktober 2011 - 08:20

Sorry dat het zo'n "vreemd verhaal" is. In onze industrie werkt het nou eenmaal zo. de pomp en buis is van "bedrijf A" wij zijn "bedrijf B" die de apparatuur levert voor onderhoud aan put die onderaan de buis wordt bevestigd.

De druk wordt aan het begin gemeten. het is de druk, niet het drukverschil.
Wat ik graag wil weten is een indicatie wat de druk bij de orifice is. Wij kunnen aan de hand daarvan kijken of de tool werkt (vloeistof geactiveerd mechanisme.) We gaan er vanuit dat er geen tegendruk is.

De druk bij de pomp(het begin van de buis) is hoogstwaarschijnlijk hoger dan de druk die uiteindelijk uit het eind(orifice) zal komen. Logisch. Ik wil daar graag in excel een berekening in maken zodat we daar simpel weg de beschikbare data invullen en zo dus een indicatie krijgen van de druk.

#6

Fred F.

    Fred F.


  • >1k berichten
  • 4168 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 24 oktober 2011 - 11:21

Het is me nog steeds niet echt duidelijk wat jullie doen.
Even wat getallen recapituleren:

Een pomp unit pompt 120 l/min door een stalen pijp (op spoel, deze pijp is over de gehele lengte gelast.) die afgerold kan worden t/m ongeveer 5000m (variabel) de ID hiervan is ongeveer 20mm(variabel). aan het eind van de pijp zit een bevestiging naar schroefdraad waar een tool aan vast gemaakt wordt. Deze heeft in ID van ongeveer 10mm (in ieder geval kleiner dan de pijp) en op het eind van deze "tool", zit binnendraad waar een orifice in komt van bijv. 6.5mm. De vloeistof die er doorheen gepompt wordt is dikker dan water dus gokte ik op een dynamische viscositeit van +- 5 mPa.s ....
....
de dichtheid is iets hoger dan water, 1200 kg/m

Ergens klopt er iets niet met deze getallen.
Een debiet van 120 L/min door een 5000 m rechte pijp met 20 mm ID zou een drukverlies van maar liefst 1800 bar veroorzaken, snelheid = 6,4 m/s , Re= 31000 , Moody f = 0,030. Als de pijp (gedeeltelijk) opgerold is dan wordt het nog hoger. Daarbovenop komt dan ook nog ongeveer 54 bar voor de orifice.
In werkelijkheid heb je maar 120 - 130 bar beschikbaar, zelfs als er geen tegendruk zou zijn.
Dus ofwel het debiet is vl lager dan 120 L/min, en/of de pijplengte is vl minder dan 5000 m, en/of .......
Hydrogen economy is a Hype.

#7

lex0001

    lex0001


  • 0 - 25 berichten
  • 9 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 24 oktober 2011 - 12:14

Precies ik vond het ook al heel vreemd dat ik op 2000 bar uit kwam. en dan zou er inderdaad de vernauwing nog bij komen.

de flow is wel degelijk 120 l/min. en druk en lengte is allemaal zoals aangegeven. Ik kan niet bedenken waar ik iets verkeerd zou doen... misschien dat dit niet de manier is om het te berekenen. Ik hoopte stiekum mezelf op een fout te betrappen door jullie hulp in te schakelen...

Ik heb nogmaals naar de ID gekeken van de pijp. (Want die had ik stiekum gegokt.) die zit eerder in de buurt van 35mm en dat scheelt aanzienlijk in de druk. dan kom ik op 148 bar uit. weliswaar berekend met water. Zou dit misschien het probleem zijn.

En dan heb ik alleen de ID van de buis, hoe gaan we dan verder of hoe reken ik de druk erbij als er nog een vernauwing in het spel is...

Wat voor ruwheid gebruik je btw?
Zou je al de waardes die je gebruikt hier eens neer willen zetten?

Veranderd door lex0001, 24 oktober 2011 - 12:21


#8

Fred F.

    Fred F.


  • >1k berichten
  • 4168 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 24 oktober 2011 - 17:06

Ik gebruik alleen de waardes die jij eerder genoemd hebt, ook voor ruwheid.

Als ID = 35 mm dan zal het drukverlies over die 5000 m zo'n 111 bar bedragen, opgerold nog meer.

Wat die vernauwing doet hangt af van lengte en inwendige diameter.
Hydrogen economy is a Hype.

#9

lex0001

    lex0001


  • 0 - 25 berichten
  • 9 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 26 oktober 2011 - 08:46

Okj ik kom dan op 91 bar uit. Ik maak gebruik van de Colebrook vergelijking. Dat is prima toch om de f te berekenen? Want ik ben wel honderden verschillende tegen gekomen.

dus de druk in de 5500 meter van 35mm is dan berekend. dan krijg je bijvoorbeeld nog 5 meter 30mm en dan de orifice

Is het dan simpel weg nogmaals de berekening uitvoeren met 5m en 30mm en de drukval daarvan bij de vorige optellen ? net zolang tot je al je vernauwingen gehad hebt?

#10

Fred F.

    Fred F.


  • >1k berichten
  • 4168 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 26 oktober 2011 - 11:53

dus de druk in de 5500 meter van 35mm is dan berekend

Waarom heb je het nu over 5500 meter maar eerder over 5000 meter? Ik had gerekend met 5000 m.

Okj ik kom dan op 91 bar uit. Ik maak gebruik van de Colebrook vergelijking. Dat is prima toch om de f te berekenen? Want ik ben wel honderden verschillende tegen gekomen.

Colebrook is de moeder van alle vergelijkingen, maar omdat Colebrook impliciet is hebben velen een vereenvoudiging bedacht die expliciet is en daardoor een pietsje af kan wijken. Bedenk wel dat er twee versies zijn: n voor Moody (Darcy) en n voor Fanning (=Moody/4). Je kunt ook een Moody chart gebruiken. Jouw 91 bar wijkt wel erg veel af van wat ik zou verwachten. Wat is jouw waarde voor Moody f ?

Is het dan simpel weg nogmaals de berekening uitvoeren met 5m en 30mm en de drukval daarvan bij de vorige optellen ? net zolang tot je al je vernauwingen gehad hebt?

Ja, weerstanden in serie kun je gewoon optellen. Voor de plotselinge vernauwing van 35 naar 30 mm moet je eigenlijk nog een toeslag gebruiken maar op het totaal zal dat niet veel uitmaken. De orifice kun je overigens niet zo berekenen.
Hydrogen economy is a Hype.





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures