Klotsgedrag Vloeistof In Tank

SP-Boxer

Hallo, nieuw op dit forum en erg benieuwd hoeveel kennis er hier bijelkaar zit

Ik ben aan het afstuderen en een klein deel van mijn opdracht is onderzoek naar klotsgedrag in een tank.

Het gaat om een gastank van 500 liter, waar het gas(propaan/butaan) vanzelfsprekend als vloeistof in wordt vervoerd.

Nu heb ik zelf al literatuur gevonden over Gasdynamica en Vloeistofmechanica, maar dat gaat met name over stromingen in leidingen etc. Ik zoek informatie over het gedrag van vloeistoffen in een gesloten ruimte die wordt blootgesteld aan versnellingen van buitenaf...

Wie kan mij verder helpen, ik zit nu echt zonder informatie

Bart

Het was fijn als je had vermeld wat voor studie je doet. Gezien je aan het afstuderen bent mag ik toch wel van je verwachten dat je weet hoe je een literatuuronderzoek moet uitvoeren? Als het goed is heeft je universiteit of HBO instelling abonnementen of wetenschappelijke tijdschriften (meestal ook digitaal beschikbaar). Zoek bijvoorbeeld eens op sciencedirect.

rodeo.be

JE kan dat snel modelleren door te veronderstellen dat de zwaartekracht niet meer de enige versnelling is; de totale versnelling op de vloeistof zal dan niet meer naar beneden wijzen, maar (wanneer er gestopt wordt) naar voren.

Als je onderstelt dat je vloeistofoppervlak altijd haaks staat op de richting van de aangrijpende versnellingen kan je zo het verloop van dat oppervlak bepalen.

Bart

Rodeo, dat lijkt me nog niet zo eenvoudig. Je moet ook rekening houden met de viscociteit, cohesie en adhesie. Als je alleen de zwaartekracht meeneemt ga je uit van een elastisch lichaam en dat gaat nooit klotsen.

Elmo

Om te kunnen klotsen, moet je turbulente flow hebben. En dat betekent dat je een voldoende hoog Reynolds getal moet hebben. Daarmee heb je, in principe, informatie genoeg: je moet nu zelf een uitdrukking verzinnen voor de krachten die bij de traagheid van je vloeistof horen. De interne vloeistofkrachten worden beschreven door de viscositeit, dichtheid en compressibiliteit. Meestal negeer je (eerste orde) cohesie en adhesie: dat maakt het leven simpeler.

SP-Boxer

Het was fijn als je had vermeld wat voor studie je doet. Gezien je aan het afstuderen bent mag ik toch wel van je verwachten dat je weet hoe je een literatuuronderzoek moet uitvoeren? Als het goed is heeft je universiteit of HBO instelling abonnementen of wetenschappelijke tijdschriften (meestal ook digitaal beschikbaar). Zoek bijvoorbeeld eens op sciencedirect.

Bart,

Ik studeer aan de HTS-Autotechniek en ben bezig met de ontwikkeling van een aanhangwagen met een gastank erop. Om het geheel meer stabiliteit te geven, is het noodzakelijk om schotten in de tank te plaatsen. Zelfs bij een tank met relatief kleine afmetingen. Je praat toch al snel over een paar honderd kg dat kan gaan klotsen. Ik hoef dus geen literatuuronderzoek uit te voeren, maar heb iets nodig waarmee ik kan berekenen welke "schokken" het trekkende voertuig krijgt. En daarbij wat het effect is van de schotten. (dus het verkorten van de aanloop voor de inhoud van de tank)

Gezien ik zelf in de mediatheek van onze opleiding niets ben opgeschoten, besloot ik mijn vraag hier te stellen.

Ik dacht dat wij misschien te moeilijk dachten. Mogelijk gewoon de tweede wet van Newton gebruiken? F=m*a... Maar de totale voorwaartsgerichtte kracht bij remmen blijft dan gelijk, ook wanneer ik schotten in de tank plaats.

Met het getal van Reynolds kan ik misschien iets. Re=(p*v*L)/n, hierin heb ik alvast een L.

Zou het mogen, dat ik L dusdanig verklein totdat Re onder de 2300 blijft? Zodat er dus geen sprake meer is van turbulente stroming?

Mag ik stellen dat turbulente stroming klotsen is en laminaire stroming niet?

Allemaal alvast bedankt voor het meedenken!

SP-Boxer

Ik heb overigens zelf geen volledige toegang tot sciencedirect. Mn vriendin aan de TU gelukkig wel, dus die is nu ook aan het zoeken.

Bart

Het gaat erom dat het Reynoldsgetal juist zo hoog mogelijk is. Klotsen ontstaat door turbulente stromingen. De volgende vraag is dan hoe hoog dat Reynoldsgetal moet zijn. Voor een vloeistof in een buis is deze turbulent bij een Reynoldsgetal boven de 4000. Maar een buis is nog geen aanhangwagen.

De stroming rond een vliegtuigvleugel is bijvoorbeeld bij een Reynoldsgetal van 2-4 miljoen (!) nog laminair.

Gezien je achtergrond zou ik het puur experimenteel aanpakken. Bedenk een maat voor de klotssterkte en ga varieren in aanhanger en schotten.

SP-Boxer

Een zo hoog mogelijk Reynoldsgetal?

??: Ik wil natuurlijk zo min mogelijk klotsen in mijn tank hebben! Dus als ik er voor kan zorgen dat mijn Reynoldsgetal zo laag mogelijk blijft, dan is er sprake van laminaire stroming en heb ik geen last van klotsen. Of zit ik er volledig naast?

Ik heb op het vwo wel het een en ander moeten doen met het Reynoldsgetal, maar dat is echt te ver weg gezakt helaas

Proefondervindelijk bepalen, lijkt makkelijker gezegd dan gedaan. Een gastank wordt speciaal voor ons op maat gemaakt en kost al een aardige som geld. Een tank met schotten is nog duurder, maar daar valt ook niet meer mee te variëren. Doel is dus om voor dat we een tank laten maken, een berekening uit te voeren waarmee we kunnen bepalen hoeveel schotten we plaatsen.

Waar het mij om gaat is dat ik een globale indicatie heb van wat de vloeistof doet. De vloeistof zal toch bewegen, of ik nu 3 schotten in de tank plaats of 20. Als het maar niet kan klotsen.

Ik heb gister via mijn vriendin 2 journals van Sciencedirect verkregen. Ik was niet bekend met die site. Mijn dank daarvoor!

Ik moet toegeven dat mijn wetenschappelijk engels niet denderend is (HTS alles in NL), maar ik had niet de indruk dat er iets tussen zat wat ik direct kon gebruiken helaas.

Fred F.

Dit soort problemen zijn alleen met Computational Fluid Dynamics (CFD, Navier-Stokes, Finite Element) te berekenen. Leest en huivert:

www.opuscula.agh.edu.pl/vol26/3/art/opuscula_math_2641.pdf

http://www.natcogroup.com/PDFContent/Consu...0Structures.pdf.

In de praktijk worden "anti motion" of "anti wave" baffles gebruikt die vroeger vaak ontworpen zijn op ervaring, common sense, better save than sorry, trial and error, schade en schande. In de praktijk is het belangrijker dat het werkt en veilig is dan dat men een paar euro bespaart door een baffle minder te gebruiken dan wellicht theoretisch nodig zou zijn.

oktagon

Mogelijk heb je hier wat aan:

http://www.kiwa.nl/confianza/upload/PBV-ch...Eindrapport.pdf

Wat schotten betreft,ik ben geen tankoloog,doch zou uit practisch oogpunt schotten inbouwen,hoh 30% van de hoogte,die gelijkmatig gaten bevatten met een opp.van bijv.20-30% van de tankdoorsnede;ik ga er van uit dat het een liggende tank is.Het klotsen lijkt me niet erg meer.Een ander punt is het vloeibare gas dat onder hjoge druk staat en dus een dikke buitenwand vereist.

Bezoek eens een tankbouwer,zijn er genoeg,oa.Emsbroek Vorden/Ommen;vertellen mogelijk wel wat!

Dirk B

SP-Boxer: Wellicht heb je hier ook wat aan.

Zeeschepen hebben in hun brandstoftanks ook schotten, zg. anti slingerschotten, andere naam misschien maar ze hebben wel hetzelfde doel.

SP-Boxer

Bedankt voor jullie reacties de afgelopen dagen!

Het betreft inderdaad een liggende tank.

Zelf zaten we (mijn afstudeerpartner en ik) te denken aan schotten met alleen in het midden een gat van 100-150mm voor inspectie. En dan de boven en onderkant een open deel zodat de tank wel over de hele lengte gelijk wordt gevuld.

Iets als het gebruik van CFD lijkt me ontzettend interessant, maar is helaas al een afstudeeropdracht opzich

Ik geloof dan ook meteen dat het in de praktijk zal gebeuren op basis van ervaring. Echter, omdat wij die ervaring niet kunnen hebben, moeten wij onze keuze goed kunnen onderbouwen.

Daarom hoopte ik dat er een relatief eenvoudige methode zou zijn, om een benadering te kunnen geven van het gedrag van de vloeistof.

Onze tank zal zo'n 700mm in diameter zijn en de lengte zal een kleine 1400mm zijn. Schotten kunnen alleen in het middendeel geplaatst worden. Onze opdrachtgever sprak van 2 schotten, maar dat lijkt ons erg weinig. 3 of 4 lijkt ons het minimum. Maar het probleem waar we nu tegenaan lopen is dus dat we dat niet kunnen onderbouwen [rr] ??:

Ik ga eerst de links die jullie hebben gegeven maar weer eens doorspitten

oktagon

Mogelijk is een antwoord,dat hoe kleinere vloeistofmassa je maakt door de schotten,er dus door de beweging ook minder energie wordt geproduceerd per unit;alleen een vertraagde massabeweging doordat je openingen in de schotten hebt.De som van de geproduceerde energie zal wellicht (ben geen deskundoloog) minder zijn dan zonder schotten (anders werden ze niet geplaatst!!)

Een andere overweging dan gelijkmatig verdeelde gaten zou kunnen zijn alleen een opening bij de bodem voor de doorstroming en een beluchtingsopening aan de bovenzijde om geen vacuum te produceren bij het leeg geraken van de tank.

SP-Boxer

Daar ga ik eens aan rekenen. Ik heb tot nu aangenomen dat die som dus WEL gelijk was. Misschien te overhaast, maar het is idd wel zo verstandig om dat te controleren ipv simpelweg aannemen dat het zo is...

Wanneer we in de tank van 1400mm lang 3 schotten plaatsen, dan verdelen we de tank in 4 compartimenten (welliswaar met elkaar in verbinding). Bij 2/3 vulling van de tank zal dan per compartiment zo'n 45kg aan gas aanwezig zijn. 4*45kg dat kan gaan klotsen dus. Opzich mag dat niet heel erg veel invloed hebben...

Ik ben telkens in de veronderstelling geweest dat de aanloop afstand die de vloeistof heeft van belang is.

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

Klotsgedrag Vloeistof In Tank

Klotsgedrag Vloeistof In Tank

Re: Klotsgedrag Vloeistof In Tank

Re: Klotsgedrag Vloeistof In Tank

Re: Klotsgedrag Vloeistof In Tank

Re: Klotsgedrag Vloeistof In Tank

Re: Klotsgedrag Vloeistof In Tank

Re: Klotsgedrag Vloeistof In Tank

Re: Klotsgedrag Vloeistof In Tank

Re: Klotsgedrag Vloeistof In Tank

Re: Klotsgedrag Vloeistof In Tank

Re: Klotsgedrag Vloeistof In Tank

Re: Klotsgedrag Vloeistof In Tank

Re: Klotsgedrag Vloeistof In Tank

Re: Klotsgedrag Vloeistof In Tank

Re: Klotsgedrag Vloeistof In Tank