Springen naar inhoud

Veranderen de z-waarden voor hoog viskeuze vloeistoffen?


  • Log in om te kunnen reageren

#1

Laudy Hendricus

    Laudy Hendricus


  • 0 - 25 berichten
  • 3 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 21 juli 2014 - 14:11

Voor plaatselijke drukverliezen in leidingen worden z-waarden toegepast, die vermenigvuldigd met de snelheidshoogte het drukverlies in m waterkolom leveren.

Dit schijnt onafhankelijk van de viskositeit te zijn, wat me echter onwaarschinlijk lijkt.

In biologische waterzuiveringsinstallaties, die met aktief slib werken, hebben we te maken met een vloeistof die wel 4 maal zo viskeus kan zijn als schoon water.

Dikwijls vinden we in retourslibleidingen drukverliezen die groter zijn dan berekend met Colebrook voor de leiding weerstand en met de z-waarden voor de plaatselijke verliezen in bochten en appendages. Na lang zoeken heb ik slechts een artikel gevonden dat over installaties met hydraulische olie handelt en waar gezegd wordt dat de z-waarden vemenigvuldigd dienen te worden met de verhoudingsfactor van de lambda waarden voor olie en water, berekend met Colebrook, ofwel

 

lambda-olie/lambda-water x z-water = z-olie

 

Bij andere auteurs vind ik echter gezegd dat de z-waarden onafhankelijk zijn van de viskositeit.

 

Wie heeft gelijk?

 


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

#2

Jeroen de Jong

    Jeroen de Jong


  • >25 berichten
  • 42 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 21 juli 2014 - 14:32

de zeta waarde staat gelijk aan f*L/D 

Waarbij:

L: lengte buis

D: diameter buis

f: Wrijvingscoëfficiënt

deze wrijvingscoëfficiënt is weer afhankelijk van het Reynolds getal (en deze is afhankelijk van de viscositeit). Dus uiteindelijk is de zeta waarde afhankelijk van de viscositeit.

 

Met betrekking tot de formule voor het mvk die is gelijk aan zeta*0,5*dichtheid*snelheid^2. In deze formule wordt inderdaad geen rekening gehouden met de viscositeit maar zit deze "verborgen" in de zeta waarde zoals ik hierboven heb uitgelegd.

 

Mocht je ermee willen rekenen gebruik dan de eerste formule uit 2008 op deze pagina: http://en.wikipedia.org/wiki/Darcy_friction_factor_formulae 

 

De lambda die hier wordt weergegeven is de wrijvingscoëfficiënt

 

Waarbij Re de volgende link kan worden gebruikt:

http://nl.wikipedia.org/wiki/Getal_van_Reynolds 

Veranderd door Jeroen de Jong, 21 juli 2014 - 14:46


#3

Laudy Hendricus

    Laudy Hendricus


  • 0 - 25 berichten
  • 3 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 21 juli 2014 - 15:38

Bedankt voor je opheldering.

 

Nog een vraag over hetzelfde onderwerp.

 

Bij een overlaat wordt een contractie coefficient "mu" toegepast, die betrekking heeft op het oppervlak van de doorsnede van de overstortende

 

waterstraal en die afhangt van de vorm van de kruin van de overlaat.

 

Hierbij heeft de viskositeit ook invloed, waarschijnlijk op dezelfde manier als bij plaatselijke drukverliezen.

 

Echter bij plaatselijke drukverliezen heeft "z" invloed op een eendimensionele grootheid (snelheidshoogte), terwijl een contractiecoefficient "mu"

 

invloed heeft op een tweedimensionele grootheid (L x h). Bovendien wordt bij een viskeuze vloeistof "z" voor lokale drukverliezen groter en "mu" voor

 

een overlaat kleiner.

 

Is het dus juist om in dat geval met de volgende vergelijking te werken?

 

mu.slib = mu.water x (f.water/f.slib)0,5

 

"f" wordt dan berekend met Colebrook zonder de term die rekening houdt met wandruiwheid voor de zone even voor de kruin: "overstorthoogte x

 

lengte van de kruin".


#4

Jeroen de Jong

    Jeroen de Jong


  • >25 berichten
  • 42 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 21 juli 2014 - 15:51

De vergelijking die jij wilt toepassen is mij niet bekend en ik snap niet helemaal wat je ermee wilt bereiken.

 

Wat me opvalt is dat je hier volgensmij bezig bent met de wet van Torricelli. http://nl.wikipedia...._van_Torricelli

 

mu heeft overigens meestal een waarde van 0,7-0,8 en wordt gebruikt om het effectieve oppervlak te bepalen (mu*opp (wat je zelf al aangaf))

Veranderd door Jeroen de Jong, 21 juli 2014 - 15:54


#5

Plakzak

    Plakzak


  • 0 - 25 berichten
  • 1 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 09 augustus 2014 - 21:44

De vergelijking die jij gebruikt voor het berekenen van de frictiefactor (Colebrook) neemt alleen het effect van vloeistof-pijpwand interactie in beschouwing. Dit werkt goed voor een zuivere vloeistof, maar gaat mank bij stroming van slib. In jou specifieke situatie (slurrie van slib in water) spelen nog andere krachten een rol, namelijk de vloeistof-deeltje, wand-deeltje en deeltje-deeltje interacties. Het feit dat er vaste stof in je vloeistof meestroomt, kan een behoorlijk effect hebben op wrijvingsverliezen. Als je dit allemaal verwaarloosd, is het logisch dat je tot verkeerde voorspellingen komt.

 

Als je wilt berekenen wat de drukverliezen onder meerfase condities (slurrie) worden, kun je geen gebruik meer maken van simpele analytische formules. Je zult dan meer empirische correlaties moeten gebruiken die gebaseerd zijn op experimenten. Na even googlen vond de volgende link. Dit geeft je wel een aardige indruk van hoe dit in de praktijk wordt aangepakt.  :)

 

https://www.engineersaustralia.org.au/sites/default/files/shado/Learned%20Groups/Colleges/Mechanical%20College/WA%20Branch/Pipeline%20Transport%20of%20Settling%20Slurries%20(Presentation%20without%20Audio).pdf 

Veranderd door Plakzak, 09 augustus 2014 - 21:45


#6

Laudy Hendricus

    Laudy Hendricus


  • 0 - 25 berichten
  • 3 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 10 augustus 2014 - 19:43

Beste Platzak,

 

Bedankt voor je reaktie.

 

De formule van Colebrook houdt wel degelijk rekening met viskeuze verliezen.

 

1/f 0,5 = -2log(2,51/Re.f 0,5+ k/d/3,71)

 

f is hier de frictiefactor, ook wel lambda genoemd.

De eerste term met het getal van Reynolds (daar zit de kinematische viskositeit), nadert asimptotisch naar nul bij grote Reynolds getallen, terwijl de wandruwheids-verliezen toenemen.

Bij actief slib met tussen 0,5% en 1,5% vaste stof is er nog geen sprake van een reologische vloeistof, de schijnbare viskositeit ligt dan tussen

2,5 en 15.10-6 m.s 2 en de invloed is goed merkbaar bij lage snelheden.

Bij lange retourslibleidingen met weinig bochten komen het met Colebrook berekende en het gemeten drukverlies goed overeen, maar bij korte leidingen met veel bochten meten we hogere verliezen dan berekend, als de plaatselijke verliezen met z-waarden worden berekend. Wanneer ik echter de z-waarden voor plaatselijke verliezen omreken naar equivalente pijplengte, dan klopt het beter.

Vandaar mijn eerste vraag: de z-waarden houden geen rekening met de viskositeit en zijn zelfs voor vloeistoffen en gassen gelijk?

En mijn tweede vraag: heeft dan de viskositeit ook onvloed op de afvoer door openingen?

 






0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures