Hallo iedereen,
Bij een project voor mijn studie loop ik vast met een aantal berekeningen. Ik hoop dat jullie mij hierbij kunnen helpen.
Het probleem is als volgt; Ik heb de situatie uit de bijgevoegde afbeelding.
Ik heb een buis (D2) die aan de rechterzijde afgesloten is, linkerzijde open. Door deze buis loopt een kleinere holle buis (D1) waardoor ik lucht de buis in transporteer en deze aan de rechterzijde van het het systeem laat ontsnappen en vervolgens weer aanzuig door de hoofdbuis. De hoofdbuis heeft voor een klein stuk aan de linkerzijde een kleinere diameter. (D3)
D1 = 0.07 m
D2 = 0.1788 m
D3 = 0.1 m
Ik heb nu berekent dat bij een debiet van 0.69 m3/s en met de diameters uit de afbeelding de snelheden als volgt zijn:
Vhoofdbuis = 30 m/s
Vholle buis = 180,43 m/s
Vkleinerehoofdbuis = 173,35 m/s
Dit heb ik gedaan door het debiet te delen door de oppervlaktes.
Nu wil ik weten wat de drukval over de hoofdbuis en de holle buis is en wat voor vacuumpomp en pomp voor het aanvoeren van de lucht ik nodig heb.
Ik kom er niet uit hoe ik dit zou moeten aanpakken, en ik hoop dat jullie mij hierbij opweg kunnen helpen
Groeten Gerjan
Laatste berichten
-
22:54
Herleiden afmetingen vanaf een foto 12
-
18:53
Ik wil studeren via afstandsonderwijs, kennen jullie Tech?
-
18:09
Rotatie van het heelal 32
-
17:19
Ervaringen met "herontdekkingen" 12
-
18 apr
hall effect in vloeistof gebruiken als stromingssensor 6
-
18 apr
Gezocht: de/een naam voor een getallenrij met een cauchyrij als partieelsommenrij
-
18 apr
Casus uit de praktijk: positief test THC 18
-
17 apr
speciale rel. theorie 4
-
17 apr
Vreemde stank in huis 11
-
17 apr
3 vragen over mijn rooskleurige r.berekening H2netGekoppeldeHBrflowbatterij.
-
17 apr
Interpretatie reactie-energie 3
-
17 apr
Logistic equation (Pierre Verhulst,Belgian Mathematician) 5
-
16 apr
vB 9
-
15 apr
Kunnen quantum Zonnecellen 190% quantum efficiënt zijn 1
-
15 apr
Python: sockets sluiten 4
-
14 apr
Een eenvoudige logische redenering waarom tijd niet kan bestaan 'daarbuiten' 6
-
14 apr
Hoe kun je op quantumwijze getallen vinden in een rij die kleiner zijn dan getal k 3
-
13 apr
Documentenverdwijnen uit onedrive 1
-
12 apr
Behoud van impulsmoment en energie 5
-
12 apr
INLOG STORING / TIPS 4
Nieuwsberichten
-
04 mar
Een nieuw soort magnetisme: altermagnetisme
-
31 okt
AI kan via stem diabetes vaststellen 11
-
21 okt
Einstein krijgt wéér gelijk 45
-
07 feb
witter dan wit 20
-
19 jun
irrigatie en de aardas
Berekenen benodigde compressor/vacuumpomp en drukval
Moderator: physicalattraction
-
- Berichten: 9
Berekenen benodigde compressor/vacuumpomp en drukval
- Bijlagen
-
- luchtstroomschema.png (170.21 KiB) 1720 keer bekeken
-
- Pluimdrager
- Berichten: 4.168
Re: Berekenen benodigde compressor/vacuumpomp en drukval
Heb je wel eens van Reynolds en Moody gehoord?
Hoe weet je dat het debiet 0,69 m3/s is als je nog niet weet wat voor pomp en vacuumpomp je gaat gebruiken?
Hoe gaat die lucht van D1 naar D2 ? Zitten daar ergens gaten of andere openingen?
Wat is de zin van dit hele gedoe? Wat gebeurt er nou eigenlijk in die buizen?
Hoe weet je dat het debiet 0,69 m3/s is als je nog niet weet wat voor pomp en vacuumpomp je gaat gebruiken?
Hoe gaat die lucht van D1 naar D2 ? Zitten daar ergens gaten of andere openingen?
Wat is de zin van dit hele gedoe? Wat gebeurt er nou eigenlijk in die buizen?
Hydrogen economy is a Hype.
-
- Berichten: 9
Re: Berekenen benodigde compressor/vacuumpomp en drukval
Hoi Fred F,
De zin van het hele systeem is om de grotere buis te koelen. Dit is een geëxtrudeerde PVC buiswand. Hiervoor wil ik lucht gaan gebruiken en ik heb berekend dat ik voor het koelvermogen dat ik wil bereiken een luchtsnelheid in de buis van 30 m/s moet hebben. (M.b.v. Reynolds Prandtl en Nusselt) Hieruit volgt het debiet van 0,69 m3/s.
Ik weet nog nog niet precies hoe ik de lucht wil laten ontsnappen aan het eind, maar het zal waarschijnlijk door een aantal gaten in de holle buis zijn.
Ik hoop dat het zo wat duidelijker is. In ieder geval al bedankt voor je reactie.
De zin van het hele systeem is om de grotere buis te koelen. Dit is een geëxtrudeerde PVC buiswand. Hiervoor wil ik lucht gaan gebruiken en ik heb berekend dat ik voor het koelvermogen dat ik wil bereiken een luchtsnelheid in de buis van 30 m/s moet hebben. (M.b.v. Reynolds Prandtl en Nusselt) Hieruit volgt het debiet van 0,69 m3/s.
Ik weet nog nog niet precies hoe ik de lucht wil laten ontsnappen aan het eind, maar het zal waarschijnlijk door een aantal gaten in de holle buis zijn.
Ik hoop dat het zo wat duidelijker is. In ieder geval al bedankt voor je reactie.
-
- Pluimdrager
- Berichten: 4.168
Re: Berekenen benodigde compressor/vacuumpomp en drukval
Ik vermoedde al zoiets. Het plaatje doet me denken aan een zogenaamde bayonet type warmtewisselaar. Daarbij is de binnenste buis gewoon open aan het eind, een stukje voor de verticale rechter wand, zodat de lucht met een 180 graden draai van D1 naar D2 gaat. Als je begrijpt wat ik bedoel.De zin van het hele systeem is om de grotere buis te koelen.
Kan ook, maar bedenk dat het aantal en grootte van die gaten invloed heeft op de drukval.Ik weet nog nog niet precies hoe ik de lucht wil laten ontsnappen aan het eind, maar het zal waarschijnlijk door een aantal gaten in de holle buis zijn.
Voor de rechte lengtes bereken je de drukval met de Darcy–Weisbach vergelijking in combinatie met de Moody frictie factor. Voor die 180 graden draai heb je een k-factor nodig en ook voor de vernauwing van D2 naar D3.
Als je gaten gebruikt dan nemen die ook drukval. Je hebt dan (waarschijnlijk) te maken met non-choked flow. Ik heb al vaak hierover geschreven, lees bijvoorbeeld bericht #2 in dit topic
Verder heb je, door die verschillende snelheden, te maken met de wet van Bernoulli.
Hydrogen economy is a Hype.
-
- Berichten: 9
Re: Berekenen benodigde compressor/vacuumpomp en drukval
Oke dus als ik het goed begrijp bereken ik het drukverschil over het systeem met behulp van bernoulli,
ΔP = 0,5 * ρ(V2²-V1²) + ΔPwr
Waarbij ΔPwr berekent wordt met de Darcy-Weisbach vergelijking plus de ΔPwr van de k-factor 180 graden. Ik ga er dan maar even vanuit dat de lucht gewoon uit het buiseinde stroomt aan het eind ipv gaten in de buis.
Vraag ik me alleen af hoe ik de K-factor kan berekenen? En kan ik al die wrijvingen gewoon bij elkaar optellen?
Ik heb berekend dat de drukval over de holle buis 1057.86 Pa is en de drukval over de retour van de lucht 27.22 N/m2. Zijn dit realistische waardes?
En ik weet niet zo goed wat voor waardes ik voor V2 en V1 moet nemen in de Bernoulli vergelijking, neem ik daar de luchtsnelheden in de holle buis en in de hoofdbuis?
ΔP = 0,5 * ρ(V2²-V1²) + ΔPwr
Waarbij ΔPwr berekent wordt met de Darcy-Weisbach vergelijking plus de ΔPwr van de k-factor 180 graden. Ik ga er dan maar even vanuit dat de lucht gewoon uit het buiseinde stroomt aan het eind ipv gaten in de buis.
Vraag ik me alleen af hoe ik de K-factor kan berekenen? En kan ik al die wrijvingen gewoon bij elkaar optellen?
Ik heb berekend dat de drukval over de holle buis 1057.86 Pa is en de drukval over de retour van de lucht 27.22 N/m2. Zijn dit realistische waardes?
En ik weet niet zo goed wat voor waardes ik voor V2 en V1 moet nemen in de Bernoulli vergelijking, neem ik daar de luchtsnelheden in de holle buis en in de hoofdbuis?
-
- Pluimdrager
- Berichten: 4.168
Re: Berekenen benodigde compressor/vacuumpomp en drukval
Wat is de lengte van de diverse buizen?
Wat is de temperatuur en absolute druk van de aangevoerde lucht (D1) ?
Wat is de temperatuur van de afgevoerde lucht (D3) ?
Wat is de temperatuur en absolute druk van de aangevoerde lucht (D1) ?
Wat is de temperatuur van de afgevoerde lucht (D3) ?
Hydrogen economy is a Hype.
-
- Berichten: 9
Re: Berekenen benodigde compressor/vacuumpomp en drukval
De lengte van de grote buis(PVC buis) is 20 meter, de lengte van de holle buis is 20 meter, plus het gedeelte door de spuitkop van 2,1 meter dus 22,1 meter in totaal.
De temperatuur van de aangevoerde lucht is 15 graden celcius. De absolute druk is juist wat ik wil weten?
De temperatuur van de afgevoerde lucht is 100 graden celcius.
De temperatuur van de aangevoerde lucht is 15 graden celcius. De absolute druk is juist wat ik wil weten?
De temperatuur van de afgevoerde lucht is 100 graden celcius.
-
- Pluimdrager
- Berichten: 4.168
Re: Berekenen benodigde compressor/vacuumpomp en drukval
Je wilt de drukval weten.De absolute druk is juist wat ik wil weten?
Daarvoor moet je de dichtheid van de lucht weten, en daarvoor moet je p en T weten.
Hydrogen economy is a Hype.
-
- Berichten: 9
Re: Berekenen benodigde compressor/vacuumpomp en drukval
Oke. Ik dacht dat ik met de drukval juist kon berekenen wat de druk van de aangevoerde lucht zou moeten zijn om het benodigde debiet te kunnen behalen. In deze formule komt namelijk geen aanvoerdruk voor?: ΔP = 0,5 * ρ(V2²-V1²) + ΔPwr
-
- Pluimdrager
- Berichten: 4.168
Re: Berekenen benodigde compressor/vacuumpomp en drukval
De dichtheid ρ in die formules is toch afhankelijk van de druk.
En ρ komt ook voor in het getal van Reynolds.
Welke waarde voor ρ heb jij tot heden toe gebruikt in al jouw berekeningen?
En ρ komt ook voor in het getal van Reynolds.
Welke waarde voor ρ heb jij tot heden toe gebruikt in al jouw berekeningen?
Hydrogen economy is a Hype.
-
- Berichten: 9
Re: Berekenen benodigde compressor/vacuumpomp en drukval
Ik heb een ρ van 1,205 Kg/m3 gebruikt
-
- Pluimdrager
- Berichten: 4.168
Re: Berekenen benodigde compressor/vacuumpomp en drukval
Dat is de ρ bij 1 bar (absoluut).
Met die dichtheid en een debiet van 0,69 m3/s (180 m/s) aan het begin van die binnenste buis D1 zal de drukval over die 22,1 meter zo fors zijn dat aan de uitlaat van D1 de druk zo ver gedaald is dat de geluidssnelheid bereikt wordt. Dat zal ook enorme reactiekrachten op het systeem geven wanneer die 180 graden bocht gemaakt moet worden.
Het lijkt me niet dat dat de bedoeling is. Kortom: de diameter van binnenste leiding is véél te klein voor die 0,69 m3/s.
Of die 0,69 m3/s die jij berekend hebt is onrealistisch groot.
Met die dichtheid en een debiet van 0,69 m3/s (180 m/s) aan het begin van die binnenste buis D1 zal de drukval over die 22,1 meter zo fors zijn dat aan de uitlaat van D1 de druk zo ver gedaald is dat de geluidssnelheid bereikt wordt. Dat zal ook enorme reactiekrachten op het systeem geven wanneer die 180 graden bocht gemaakt moet worden.
Het lijkt me niet dat dat de bedoeling is. Kortom: de diameter van binnenste leiding is véél te klein voor die 0,69 m3/s.
Of die 0,69 m3/s die jij berekend hebt is onrealistisch groot.
Hydrogen economy is a Hype.
-
- Berichten: 9
Re: Berekenen benodigde compressor/vacuumpomp en drukval
Ik denk inderdaad dat het luchtdebiet wat ik berekend heb te groot is. Wanneer ik een luchsnelheid van 15 m/s in de hoofdbuis neem dan kom ik op een debiet van 0.347 m3/s. Volgens mijn berekening is de snelheid in de binnenste leiding dan 90 m/s.
Hoe moet ik deze berekening nu verder uitvoeren?
Hoe moet ik deze berekening nu verder uitvoeren?
-
- Pluimdrager
- Berichten: 4.168
Re: Berekenen benodigde compressor/vacuumpomp en drukval
Als je het debiet halveert dan beïnvloed je toch ook de koeling?
Maar ook bij dat halve debiet zou ik de binnenbuis D1 in diameter vergroten.
Het lijkt me dat je terug moet naar de manier waarop jij dat debiet voor de koeling berekend hebt. Als je niet weet hoe een drukval te berekenen betwijfel ik of je wel in staat bent om warmteoverdracht juist te berekenen.
Alles draait om het juiste debiet. Als dat niet klopt is de rest zinloos.
Bovendien begrijp ik niet waarom je zowel een pomp (compressor) als een vacuumpomp in je systeem hebt. Één van de twee is waarschijnlijk genoeg.
Het gaat erom welke druk je op welk punt wilt: ergens in het systeem moet je een druk kiezen.
Als je kiest dat de uitlaat van D3 atmosferisch is heb je geen vacuumpomp nodig, maar alleen de pomp.
Als je kiest dat de inlaat van D1 atmosferisch is heb je geen pomp nodig, maar alleen de vacuumpomp.
Die gekozen druk op één bepaald punt is dan het ankerpunt in de berekening van het hele drukprofiel.
Maar ook bij dat halve debiet zou ik de binnenbuis D1 in diameter vergroten.
Het lijkt me dat je terug moet naar de manier waarop jij dat debiet voor de koeling berekend hebt. Als je niet weet hoe een drukval te berekenen betwijfel ik of je wel in staat bent om warmteoverdracht juist te berekenen.
Alles draait om het juiste debiet. Als dat niet klopt is de rest zinloos.
Bovendien begrijp ik niet waarom je zowel een pomp (compressor) als een vacuumpomp in je systeem hebt. Één van de twee is waarschijnlijk genoeg.
Het gaat erom welke druk je op welk punt wilt: ergens in het systeem moet je een druk kiezen.
Als je kiest dat de uitlaat van D3 atmosferisch is heb je geen vacuumpomp nodig, maar alleen de pomp.
Als je kiest dat de inlaat van D1 atmosferisch is heb je geen pomp nodig, maar alleen de vacuumpomp.
Die gekozen druk op één bepaald punt is dan het ankerpunt in de berekening van het hele drukprofiel.
Hydrogen economy is a Hype.
-
- Berichten: 9
Re: Berekenen benodigde compressor/vacuumpomp en drukval
Klopt. Ik had nog eens goed gekeken naar de berekeningen voor de warmteoverdracht en zag dat ik de temperatuur in celcius ipv kelvin had genomen. Daardoor kan het debiet nu gehalveerd worden. Ik heb het idee dat de warmteoverdrachtsberekening nu wel klopt.
Vraag ik me nu nog steeds af welke snelheden ik moet gebruiken in de bernoulli vergelijking?
Vraag ik me nu nog steeds af welke snelheden ik moet gebruiken in de bernoulli vergelijking?
