Springen naar inhoud

Stromingsweerstand in een slang


  • Log in om te kunnen reageren

#1

pietpatat

    pietpatat


  • 0 - 25 berichten
  • 5 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 05 december 2011 - 12:04

Ik zit met de volgende lastige situatie.
Ik heb een transparante slang met binnendiameter van 4mm en een lengte van ruim 100 meter!
Nu moet daar een vloeistof doorheen gepompt worden die in viscositeit ruwweg te vergelijken is met water.

Hoe bereken ik de weerstand die het gaat opleveren?
Met andere woorden hoeveel waterdruk moet mijn pomp aan het begin van de slang leveren om water aan de andere kant van de slang te krijgen.

Ik realiseer me dat ik nog heel wat waardes moet uitzoeken voordat je deze berekening kunt maken.
Hopelijk kom ik met dit topic in elk geval in een goede richting.
Het materiaal van de slang is overigens PVC.

Veranderd door pietpatat, 05 december 2011 - 12:05


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 05 december 2011 - 12:12

Met andere woorden hoeveel waterdruk moet mijn pomp aan het begin van de slang leveren om water aan de andere kant van de slang te krijgen.

Dat hangt er vanaf hoeveel water per seconde je door die slang wilt persen, hoeveel bochten erin zitten, en wat het hoogteverschil tussen inlaat en uitlaat is.

Hoe nauwkeurig moet je die druk weten? Waar heb je dat voor nodig?

Veranderd door Fred F., 05 december 2011 - 12:13

Hydrogen economy is a Hype.

#3

pietpatat

    pietpatat


  • 0 - 25 berichten
  • 5 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 05 december 2011 - 14:56

De gewenste snelheid zal ongeveer op 50cm/sec moeten liggen.
De slang ligt in een paneel van 1m x 1m.
Hij loopt dus horizontaal zigzag van boven naar beneden met behoorlijk wat bochten.
____________
(___________
____________)
(____________

Die bochten knellen niet af, dus naar mijn idee is dat verwaarloosbaar.

Veranderd door pietpatat, 05 december 2011 - 14:58


#4

Fred F.

    Fred F.


  • >1k berichten
  • 4168 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 05 december 2011 - 16:03

Voor we verder gaan eerst een paar vragen:

1) wat is de minimale en maximale dichtheid van die vloeistof?

2) wat is de minimale en maximale dynamische viscositeit van de vloeistof?

3) wat is jouw kennis van stromingsleer, ben je bekend met Reynolds, Moody frictiefactor, laminaire en turbulente stroming?
Hydrogen economy is a Hype.

#5

pietpatat

    pietpatat


  • 0 - 25 berichten
  • 5 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 05 december 2011 - 22:38

1) het is een mix van water met glycerol voor het gemak kan ik hier rekenen met dichtheid van water
2) Dat durf ik niet te zeggen. Er zit glycerol in vermengt om te voorkomen dat het bevriest, maar het zal hoe dan ook schommelen in de buiten temperatuur
3) Nee daar ben ik niet bekend mee. Ik kom vooral uit de elektrotechniek hoek. Maar dergelijk termen helpen me wel op weg

#6

Fred F.

    Fred F.


  • >1k berichten
  • 4168 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 05 december 2011 - 23:18

Wat is het doel van dit apparaat? Is dit een zonnecollector om vloeistof op te warmen, of juist bedoeld om de vloeistof af te koelen?
Werkt dit ding in de zomer, of winter, of allebei?
Waarom leg je de slang in zigzag met een heleboel bochten in plaats van een spiraal?

Omdat met de genoemde snelheid van 50 cm/s en een viscositeit gelijk aan die van water (1 cPoise) de stroming toevallig precies op de rand van laminair en turbulent zit (Reynoldsgetal = 2000) is de stromingsdrukval erg gevoelig voor de werkelijke viscositeit, die afhankelijk is van de glycerolconcentratie en de temperatuur. Gevolg is dan dat zowel bij een lagere als bij een hogere viscositeit dan 1 cPoise de drukval toeneemt.

Bij 50 cm/s en 1 cPoise zal de drukval ongeveer 1,2 bar zijn.

Maar:
Bij 50 cm/s en 0,5 cPoise zal de drukval ongeveer 1,8 bar zijn.
Bij 50 cm/s en 2 cPoise zal de drukval ongeveer 2,2 bar zijn.
Bij 50 cm/s en 5 cPoise zal de drukval ongeveer 5,2 bar zijn.
Bij 50 cm/s en 10 cPoise zal de drukval ongeveer 10,2 bar zijn.

Het is dus van belang dat je nauwkeurig weet wat in de praktijk, vooral in de winter, de werkelijke viscositeit zal zijn, afhankelijk van de werkelijke glycerolconcentratie en de laagste werktemperatuur.

Als je zelf wilt rekenen: ik heb in het verleden in diverse topics geschreven over Moody en Reynolds.
Hydrogen economy is a Hype.

#7

pietpatat

    pietpatat


  • 0 - 25 berichten
  • 5 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 06 december 2011 - 11:21

cPoise zegt me op dit moment nog niks.
Dank voor uw uitgebreide antwoord.
Ik heb nu in elk geval genoeg info en termen om het verder uit te pluizen.

Spijtig genoeg kan ik er nog niet te veel over de functie zeggen.
Het is te vergelijken met een zonnecollector die in de zomer en winter buiten moet werken.
Ik zigzag de slang om het oppervlakte beter te benutten.

Elk paneel is 1m2 en de bedoeling was om meerdere panelen in hoogte aan elkaar te koppelen.
Dus een simpele optelsom gaat niet werken omdat je ook nog eens de hoogte vergroot.

#8

Fred F.

    Fred F.


  • >1k berichten
  • 4168 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 06 december 2011 - 12:15

Het is te vergelijken met een zonnecollector die in de zomer en winter buiten moet werken.
Ik zigzag de slang om het oppervlakte beter te benutten.

Ik betwijfel of jij op deze manier in staat bent een zonnecollector te ontwerpen die in de winter iets doet.

... de bedoeling was om meerdere panelen in hoogte aan elkaar te koppelen.
Dus een simpele optelsom gaat niet werken omdat je ook nog eens de hoogte vergroot.

Het is niet duidelijk wat je bedoelt.

Je had het over water met glycerol (glycerine) of bedoel je met glycol (ethyleneglycol)?
Glycerine/water mengsels met een laag vriespunt zijn erg viskeus bij lage temperatuur en dus is een veel pompdruk nodig.
Glycerol/water viscositeit als functie van concentratie en temperatuur:
http://www.dow.com/w...s...df&pdf=true
http://www.dow.com/w...s...df&pdf=true
Hydrogen economy is a Hype.

#9

pietpatat

    pietpatat


  • 0 - 25 berichten
  • 5 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 06 december 2011 - 14:37

Ok een klein tipje van de sluier.
Het is dus een paneel van 1m2 waar zigzag een slang in ligt.
Dit paneel hangt buiten en middels zwarte vloeistof door de slang kan het paneel dienst doen als zonwering.
Om te voorkomen dat de vloeistof bevriest moet ik er iets doorheen mengen.

De panelen moeten zowel in de hoogte als breedte aan elkaar te koppelen zijn.
Wat ik bedoelde is dat als je voor 1 paneel een berekening hebt gemaakt, dat je niet kan zeggen in het geval van een een 3 x 3 panelen vlak "de totale druk is dus 9 maal de waarde van 1 paneel"

Dat gaat dus niet op, want je gaat in dit voorbeeld 3 panelen de hoogte in.

#10

Fred F.

    Fred F.


  • >1k berichten
  • 4168 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 06 december 2011 - 15:07

Dit paneel hangt buiten en middels zwarte vloeistof door de slang kan het paneel dienst doen als zonwering.

Dit topic wordt steeds vreemder....
Is het doel van dat paneel alleen zonwering, of is dat bijzaak en dient het paneel in werkelijkheid ergens anders voor, maar wat je geheim wilt houden?

Dat gaat dus niet op, want je gaat in dit voorbeeld 3 panelen de hoogte in.

Hoogteverschillen tussen panelen doen niet ter zake. Het hoogteverschil dat de pomp moet overwinnen is het verschil tussen de uitlaat van het hoogste paneel en de uitlaat van de pomp. Het gaat er vooral om hoe de panelen geschakeld zijn: dus hoe de slangen van de panelen aan elkaar gekoppeld zijn. Als bijvoorbeeld 3 panelen in serie staan dan heb je de drukval over 300 meter slang.

Weet je al of je glycerol of glycol bedoelde, en met welke concentratie en bij welke minimumtemperatuur het paneel moet werken?
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