Springen naar inhoud

berekenen van verschillende punten op het snelheidsprofiel in een oliepijpleiding.



  • Log in om te kunnen reageren

#1

Roy8888

    Roy8888


  • >250 berichten
  • 581 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 07 april 2012 - 12:04

hallo,
een grote pijpleiding gemaakt van zuiver staal met een binnendiameter van 1200 mm vervoert SAE 10 olie bij een temperatuur van 40 graden Celcius ( ρ = 800 kg/m³).
Bereken het volumedebiet dat vereist is om een Reynoldsgetal te krijgen van 36000.

Hieronder wat gegevens.
ρ = 800 kg/m³.
μ ≈ 0.025 Pa∙s.
D = 1.2 m.
A = 1.13 m².
T = 40ºC.
Reynoldsgetal = 36000.

Formule voor het berekenen van het Reynoldsgetal luidt: Re = (v ∙ D ∙ ρ) / μ
Omdat hier v (snelheid) onbekend is heb ik de formule als volgt omgeschreven:

Q= (Re ∙ A ∙ μ) / ( D ∙ ρ)

Als je dan de bovenstaande waardes invult krijg je:

Q = (36000 ∙ 1.13 ∙ 0.025) / ( 1.2 ∙ 800)
Q = 1.06 m³/s.

Dan komt de volgende vraag:
Bereken voor dezelfde pijp de snelheid van de vloeistof op een aantal punten met een verschillende straal.
Alleen is de temperatuur van de olie nu 110 ºC.

Hieronder wat gegevens:

ρ = 800 kg/m³ (ik hou dezelfde dichtheid aan als bij 40ºC omdat er nergens anders in het boek dichtheden vermeldt staan voor deze olie bij verschillende temperaturen).
μ ≈ 0.0035 Pa∙s.
D = 1.2 m.
A = 1.13 m²
T = 110ºC.
v = 0.94 m/s.
Reynoldsgetal = 257828,57.
D/ϵ voor zuiver staal (als ik me niet vergis) = 0.0000045 m.
Als ik deze waarden gebruik kom ik uit op een frictiefactor (volgens moody) van 0.015.

De formule voor het bepalen van de snelheid bij een straal r luidt als volgt.
U = v (1+1.43√f +2.15√flog10(r/R).

U=snelheid in m/s bij een straal r.
v = gemiddelde snelheid in m/s
f = moody frictiefactor.
r = gekozen straal.
R = maximale straal van de buis.

Als ik een straal r = 0.010 meter kies en ik vul deze in de formule in dan kom ik op een ander antwoord als het boek.
Ik krijg voor straal r = 0.010 meter een snelheid uit van 0.664 m/s.
En het boek een snelheid van 0.580 m/s.
Ziet iemand of (en wat) ik hier fout doe??

Alvast bedankt.

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 07 april 2012 - 15:51

D/ϵ voor zuiver staal (als ik me niet vergis) = 0.0000045 m.

De ϵ voor nieuw staal is 0,045 mm, dus ϵ/D = 0,045/1200 = ....

De formule voor het bepalen van de snelheid bij een straal r luidt als volgt.
U = v (1+1.43√f +2.15√flog10(r/R).

Nee, dat moet zijn: U = v (1+1.43√f +2.15√flog10(1 - r/R))
Hydrogen economy is a Hype.

#3

Roy8888

    Roy8888


  • >250 berichten
  • 581 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 07 april 2012 - 17:07

dan heb ik dus de volgende gegevens:

ρ = 800 kg/m³
μ ≈ 0.0035 Pa∙s.
D = 1.2 m.
A = 1.13 m²
T = 110ºC.
v = 0.94 m/s.
frictiefactor = 0.015.
Reynoldsgetal = 257828,57.
D/ϵ = 0.000000038 m.

als ik dat invul in de formule
u = v (1+1.43√f +2.15√flog10(1- r/R))

kom ik uit op een snelheid van 1.10 m/s bij een straal van 0.01 meter...

#4

Fred F.

    Fred F.


  • >1k berichten
  • 4168 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 07 april 2012 - 17:57

Bij turbulente stroming (zoals hier) is het snelheidsprofiel zodanig dat over het grootste deel van de diameter de snelheid groter is dan de gemiddelde snelheid. Logisch dus dat dat bij een straal van slechts 0.01 meter op een totale straal van R=0,6 meter ook het geval is. Interpreteer je de vraag wel juist?

Wat is de VOLLEDIGE en LETTERLIJKE tekst van dit vraagstuk? Kun je een scan daarvan uploaden?
Hydrogen economy is a Hype.

#5

Roy8888

    Roy8888


  • >250 berichten
  • 581 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 07 april 2012 - 18:25

ik kan helaas geen scan geven omdat het nergens op internet staan en geen scanner heb...

dit is de letterlijke tekst.

‘een grote pijpleiding ( zuiver staal) met een binnendiameter van 1200 mm vervoert olie die vergelijkbaar is met SAE 10 , bij 40 ºC (ρ=800 kg/m³).
bereken het volumedebiet dat vereist is om een Reynoldsgetal te krijgen van 36000.
En bereken voor de buis een aantal punten op het snelheidsprofiel.


Het vereiste volumedebiet is hier 1.06 m³/s. (zoals in de eerste post berekend).


Dan komt de vraag waar ik mee bezig ben:

‘herhaal bovenstaande vraag voor olie bij een temperatuur van 110ºC , maar met hetzelfde debiet’.

De bedoeling is dus eigenlijk dat ik een tabel maak met een aantal verschillende stralen en de daarbij behorende snelheid.
Voor olie bij 110 ºC.

Veranderd door Roy8888, 07 april 2012 - 18:25







Also tagged with one or more of these keywords: natuurkunde

0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures