Springen naar inhoud

[Natuurkunde] gasverbruik berekenen.


  • Log in om te kunnen reageren

#1

ivan

    ivan


  • 0 - 25 berichten
  • 3 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 20 januari 2006 - 11:37

Hallo,

Ik wil een gasverbruik berekenen.
In een leiding stroomt een gas met een druk van 6 bar.
de opening van de leiding is 1,5mm.
het gas wat door de leiding stroomt is stikstof.

Nu wil ik weten wat de volumestroom per tijdseenheid is.
de hoeveelheid die er bij de opening uitstroomt.

groeten ivan

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

#2

Stephaan

    Stephaan


  • >250 berichten
  • 866 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 20 januari 2006 - 17:14

De vraagstelling is volgens mij zeer onvolledig:
Een gas dat vanuit een reservoir in een buis stroomt heeft niet een druk van 6 bar. Alleen als het gas stilstaat in de buis, doordat er aan het eind een (gesloten) kraan zit, zal de druk in de ganse buis oplopen tot 6 bar. Je kan natuurlijk zeggen dat het gas vanuit een reservoir of een hoofdleiding wegstroomt langs die buis, eens je die kraan opent. Als er in het reservoir een constante druk van 6 bar heerst zal de druk in de buis zelf echter naar het open uiteinde ervan afnemen ( door allerlei wrijvingen die drukverlies veroorzaken) en de nog overblijvende druk aan het eind vd buis, zal verloren gaan doordat het gas zich verder ontspant tot 1atmosfeer eens het de buis verlaat. Om te berekenen hoeveel gas er dan zal weg stromen moet je dus nog gegevens hebben:
Hoe lang is de buis?
Uit welk materiaal is ze gemaakt?
Is de afwerkingsgraad vd binnenwand bekend?(Wrijvings coŽfficiŽnt)
Bochten, kranen of verbindingstukken ( Bijkomende drukverliezen)
De karakteristieken van de onderdelen van de installatie, in het bijzonder de drukverliescoŽfficiŽnten, worden bvb ook gebruikt bij het berekenen van een centrale verwarmingsinstallatie maar dan uiteraard voor water

#3

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44861 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 20 januari 2006 - 18:14

Gezien de grootte van het gat, de grootte van gebruikelijke leidingen en de vraagstelling:

de hoeveelheid die er bij de opening uitstroomt.

mag heel het achterliggende leidingsysteem waarschijnlijk buiten beschouwing blijven.

Ivan, mag verondersteld worden 6 bar achter het gat, en de standaard 1 bar atmosferische druk na het gat? (niet dat ik de formules paraat heb, maar dan is het voor de volgende antwoorder duidelijk)
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#4

Stephaan

    Stephaan


  • >250 berichten
  • 866 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 20 januari 2006 - 19:35

JvdV : Ben ik korrekt door te zeggen dat je de vraag praktisch herleidt tot : hoeveel gas stroomt er door een gat van 1,5 millimeter doormeter uit een reservoir die 6 bar druk heeft ?
Zo ja, dan is dat inderdaad duidelijk en eenvoudig voor degene die het wil berekenen, maar een enigszins lange buis van 1,5 mm doormeter zal toch wel wat wrijvingsverlies veroorzaken. Een beetje onduidelijk blijft voor mij nog of ivan bedoelt dat de ganse leiding (vanaf het reservoir) een binnendiameter heeft van 1,5mm, ofwel dat alleen de uiteindelijke uitstroomopening 1,5mm diameter heeft ("de opening van de leiding is 1,5mm") waarbij dan moet aangenomen worden dat de rest vd leiding een veel grotere, meer gebruikelijke diameter heeft. Als dat laatste het geval is zal je veronderstelling natuurlijk dicht bij de waarheid zitten !

#5

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44861 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 20 januari 2006 - 19:51

En dat moet Ivan dus maar even ophelderen. Gezien gebrek aan gegevens over type leiding en de lengte daarvan denk ik dat het wel op een gaatje in een groot reservoir zal uitdraaien :roll:
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#6

ivan

    ivan


  • 0 - 25 berichten
  • 3 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 23 januari 2006 - 08:16

het gas stroom met 6 bar door de leiding en de omgevingsdruk is 1 bar. (buitenlucht)

mijn vraag is eigenlijk: hoe kom ik van een druk naar een volumestroom?

de druk is bekend, de leidingdiameter ook en kan ik met deze twee parameters tot een volumestroom komen?
(leidingweerstanden en verliezen niet meegrekend).

Ivan

#7

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44861 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 23 januari 2006 - 10:32

Je antwoord op onze vragen is een beetje tweeslachtig.

Begrijpen wij het goed dat er een leiding is waarin het gas zich bevindt onder een druk van 6 bar. In die leiding wordt een rond gaatje gemaakt met een diameter van 1,5 mm. De leiding zelf is dusdanig groot dat weerstandsverliezen als gevolg van toestromend gas in de leiding verwaarloosd mogen worden, zodat direct voor het gaatje steeds een druk van 6 bar zal heersen?
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#8

Balthazar

    Balthazar


  • >100 berichten
  • 176 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 23 januari 2006 - 11:11

als we de wrijving buiten beschouwing laten is het heel makkelijk te berekenen met de wet van bernoulli

P1+ rho.gif *.g*h1 + 1/2 rho.gif *v1^2=P2+ rho.gif *.g*h2 + 1/2 rho.gif *v2^2

en met a1*v1=a2*v2
omdat er geen hoogte verschil is kunnen rgo.gif *g*h buiten beschouwing laten.

verder kunnen we concluderen dat de diameter van het reservoir veel groter is dan de diameter van de opening dus zal de snelheid van het gas in het reservoir zeer klein zijn (en dus verwaarloosbaar).

dus wat we over houden is

P1= P2 + 1/2 rho.gif *v2^2

P2 = Pa = 100 kpa
en rho.gif = 1,25 kg/m^3
v2 = (2*(P1-P2)/ rho.gif )^1/2 = 2,82 m/s

dit is niet helemaal het juiste antwoord aangezien we wrijving buiten beschouwing hebben gelaten maar het is wel een goede benadering.

met vriendelijke groet

gijs brouwers

#9

ivan

    ivan


  • 0 - 25 berichten
  • 3 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 24 januari 2006 - 09:25

Bedankt voor de reactie.

Wil je aangeven dat wanneer de druk twee keer zo groot wordt dat de volumestroomniet twee keer zo groot wordt?
(uitgesloten van leidingweerstanden en verliezen).

Is dit omdat er een kwadratisch verband in de formule zit.

groeten





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures