Springen naar inhoud

Flow door buis m.b.t. communicerende vaten


  • Log in om te kunnen reageren

#1

hansall

    hansall


  • 0 - 25 berichten
  • 5 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 19 juli 2012 - 16:08

Beste mensen,

Ik zit met de volgende situatie in mijn vijver wil ik op 50 cm diepte van het oppervlakte een buis maken die horizontaal naar een vat loopt waar mijn pomp in zit. Het in het vat zal dus hetzelfde waterniveau hebben als mijn vijver (communicerende vaten). Mijn pomp pompt het water uit dit vat maar het zal door de “zwaartekracht” weer gevuld worden. Nu wil ik de volumestroom door de buis berekenen om te controleren of de diameter van buis voldoende groot is. Ik wil voorkomen dat de volumestroom te laag is en de pomp er meer uit pompt dan er in stroomt. Ik heb een berekening gedaan met de wet van Hagen-Poiseuille en ik vind de berekende waarde nogal hoog en ik denk dat ik een fout heb gemaakt en zou graag weten wat ik fout doe?

De beschikbare gegevens en berekening:
Pomp.png

Alvast bedankt voor de hulp.

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 juli 2012 - 18:41

Hagen-Poiseuille geldt alleen voor laminaire stroming, maar dat zul je hier niet hebben dus moet je een Moody diagram gebruiken. Bij de rechte lengte van de pijp moet nog een toeslag geteld worden voor de instromingsweerstand, eventuele bochten, en uitstromingsweerstand. Ik heb daar al vaak over geschreven, gebruik zoekfunctie van dit forum.
Eventueel kun je een nomogram gebruiken voor een ruwe schatting (negeer die rode lijn):

Geplaatste afbeelding

Die 50 cm water "druk" die jij gebruikte doet niet ter zake. Het drukverschil Δp voor stroming door die buis is het niveauverschil tussen vijver en vat.

Het in het vat zal dus hetzelfde waterniveau hebben als mijn vijver (communicerende vaten).

Nee, dat is alleen zo als de pomp niet draait. Als de pomp wel draait dan daalt het niveau in het vat een stukje, zodanig dat het ontstane niveauverschil precies die Δp over de buis levert die is nodig voor het pompdebiet.

Je moet weten wat het debiet van de pomp zal zijn, en dan met dat debiet uitrekenen wat de Δp over de pijp zal zijn, dan weet je hoeveel lager het niveau in het vat zal worden, en dan kun je beslissen of dat acceptabel is.

Veranderd door Fred F., 19 juli 2012 - 18:45

Hydrogen economy is a Hype.

#3

hansall

    hansall


  • 0 - 25 berichten
  • 5 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 20 juli 2012 - 12:22

Bedankt, ik ben aan het rekenen geslagen. Hieronder de gebruikte gegevens:
Leiding diameter: 63 mm
Pompdebiet: 6000 l/h
Soortelijke massa water: 988 kg/m3
Dynamisch viscositeit: 0,001307 Pa.s
Kinematische viscositeit: 0,000001307 m2/s
Lengte leiding: 5 m
Wandruwheid PVC: 0,5 mm

Het eerst heb ik de snelheid door mijn leiding berekend:
Pompdebiet / 0,25π · diameter2 => (6 / 3600) / 0,25π · 0,0632 => snelheid = 0,535 m/s

Vervolgens het Reynoldsgetal berekend:
(Snelheid · diameter2 · soortelijke massa) / dynamische viscositeit => (0,535 · 0,0632 · 988) / 0,001307 => Reynoldsgetal = 25462

Vervolgens uit de Moody diagram het frictiegetal gelezen. Ik weet niet hoe ik de relatieve ruwheid moet bepalen dus heb ik deze op 0,008 gesteld (als iemand weet hoe je deze bepaald voor een pvc leiding hoor ik het graag). Het frictiegetal is dan 0,038.

Vervolgens heb ik de Darcy-Weisbach vergelijking ingevuld:
piëzometrische hoogte verlies = frictiegetal · (lengte / diameter) · (snelheid2 / 2 · zwaartekrachtversnelling) => 0,038 · (5 / 0,063) · (0,5352 / 2 · 9,8) => piëzometrische hoogte verlies = 0,044 m = 44 mm

Instroomverlies berekenen:
Instroomverlies = 0,5 · (snelheid2 / (2 · zwaartekrachtversnelling)) => 0,5 · (0,5352 / (2 · 9,8)) => Instroomverlies = 0,5 · (0,5352 / (2 · 9,8)) = 0,014 m = 14 mm

Uitstroomverlies berekenen:
Uitstroomverlies = snelheid2 / (2 · zwaartekrachtversnelling) => 0,5352 / (2 · 9,8) => Uitstroomverlies = 0,5352 / (2 · 9,8) = 0,027 m = 27 mm

Volgens mijn berekening staat het niveau in de ton dus 85 mm lager (44 + 14 + 27) als mijn pomp draait. Klopt het wat ik heb berekend?

#4

Onwetend

    Onwetend


  • >250 berichten
  • 307 berichten
  • Verbannen

Geplaatst op 20 juli 2012 - 13:25

Mischien ietwat offtopic, maar mag ik vragen hoe hansal het keer tekentje gebruikt?

ik zie dat het een puntje is dat verticaal in het midden staat. ik dacht altijd dat dit niet mogelijk was, ik ben het ook nog niet eerder tegengekomen.

#5

hansall

    hansall


  • 0 - 25 berichten
  • 5 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 20 juli 2012 - 13:54

Ik gebruik het · (keer) tekende doormiddel van de sneltoetscombinatie ALT ingedrukt te houden en vervolgens "0" "1" "8" "3" in te toetsen en dan ALT weer loslaten. ALT+0183 is de standaard combinatie voor dit teken en werkt ook in bijv. Word.

#6

Fred F.

    Fred F.


  • >1k berichten
  • 4168 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 20 juli 2012 - 14:08

Leiding diameter: 63 mm

Voor de duidelijkheid: de te gebruiken diameter moet altijd de inwendige diameter zijn.

Vervolgens het Reynoldsgetal berekend:
(Snelheid · diameter2 · soortelijke massa) / dynamische viscositeit => (0,535 · 0,0632 · 988) / 0,001307 =>

Dat kwadraatje hoort niet bij de diameter.

Ik weet niet hoe ik de relatieve ruwheid moet bepalen dus heb ik deze op 0,008 gesteld (als iemand weet hoe je deze bepaald voor een pvc leiding hoor ik het graag).

Relatieve ruwheid is absolute wandruwheid gedeeld door inwendige buisdiameter, dus als de wandruwheid werkelijk 0,5 mm zou zijn dan is relatieve ruwheid inderdaad 0,008.
Maar een wandruwheid van 0,5 mm is normaal voor geroest staal maar voor PVC is dat een factor 100 of zo te hoog.

Instroomverlies = 0,5 · (0,5352 / (2 · 9,8)) = 0,014 m = 14 mm

Rekenfout.

Uitstroomverlies = 0,5352 / (2 · 9,8) = 0,027 m = 27 mm

Rekenfout.

ik zie dat het een puntje is dat verticaal in het midden staat.

Die middle dot staat ook bij de speciale tekens. Klik op de Omega, naast de smiley, boven het nieuwe berichten venster.
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