Springen naar inhoud

Vraag over de stroming van water


  • Log in om te kunnen reageren

#1

coolceys

    coolceys


  • 0 - 25 berichten
  • 5 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 02 februari 2008 - 20:38

Hoi,ik ben nieuw hier,en de reden van aanmelding is een meningsverschil,namelijk:
de stelling:
Iemand wil in een vijver stromin creeeren(vis vijver),
hij gaat hierbij een waterpomp van 10 kuub per uur gebruiken,deze pomp staat buiten de vijver.

Nou stelt een bekende van me:maak de terugvoer zo klein als mogelijk,bv leidingsdiameter 40 mm,want je maakt meer stroming met dunne diameter,als met een diameter van bijvoorbeeld 110mm(dit zijn bestaande leingmaten,in pvc.)

Ik stel:maakt niks uit,10 kuub door dunne leiding of dikke leiding,10 kuub blijft 10 kuub per uur(voor het gemak:netto,alle twee leidingen houden 10 kuub per uur over na aftrek van weestanden)

Ik zeg dus eigenlijk:ziet er wel uit alsof er meer stroming gemaakt wordt,bij 40mm maar alleen optisch.
Want bij 110 mm loopt het water breder,dus zeg maar spektakulairder.
hij komt met volgende antwoord:

qoute:
Dat maakt wel degelijk uit. Als je bij natuurkunde hebt opgelet vroegh, weet je dat de stroomsnelheid bij een kleinere diameter groter is dan bij een grote diameter, bij een gelijk volume.

Sterker nog, ik zal het voor je uitrekenen. De doorsnede van een 40mm buis in dm2 is 3,1415926535 x 0,4 x 0,4 = 0.503882dm2. De doorsnede van een 110mm buis is 3,1415926536 x 1,1 x 1,1 = 3.810611dm2. Als je door een 40mm buis net zoveel water wilt verplaatsen, moet het dus 3,810611 / 0.503882 = 7.56 keer zo snel stromen.

Je kunt dit ook simpeler uitrekenen. (110/40) in het kwadraat geeft dezelfde uitkomst.

mijn antwoord:
Leuke formule Marco,
maar 10 kuub blijft 10 kuub.
dus de totale stroming IN je vijver blijft gelijk,al pers je 10 kuub per uur door 1cm.
dat de stroming in je LEIDING hoger is alla,direkt met je eens.

Da stroming wordt veroorzaakt door beweging van het water.
In beide gevallen (10 kuub door 40 mm en 10 kuub door 110 mm)
blijft de massa van het geheel gelijk,stroming dus ook.
Dat het op het oog heel wat lijkt als je het water door een nauwe opening terugvloeit,ook accoord,maar het blijft hetzelfde qua beweegde massa.

mijn vraag aan jullie?wie heeft er gelijk?
bvd!!

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

#2

DePurpereWolf

    DePurpereWolf


  • >5k berichten
  • 9240 berichten
  • VIP

Geplaatst op 02 februari 2008 - 21:24

Wat is stroming?

Het aantal kuub per uur? Of de snelheid van het water...

#3

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44846 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 02 februari 2008 - 21:32

Zoals je het hierboven schrijft heb je allebei ongelijk.

Nou stelt een bekende van me:maak de terugvoer zo klein als mogelijk

dit is niet waar

Ik stel:maakt niks uit,10 kuub door dunne leiding of dikke leiding,10 kuub blijft 10 kuub per uur(voor het gemak:netto,alle twee leidingen houden 10 kuub per uur over na aftrek van weestanden)

maar dit ook niet, want door dikke of dunne leidingen krijg je het simpelwg niet voor elkaar om er evengoed 10 m/h door te jagen. En zou dat wl zo zijn, dan zou je kameraad gelijk hebben, want dan heb je per uur evenveel kilo water, maar met een veel hogere snelheid en dus een veel hogere totale (bewegings)energie.

Als puntje bij paaltje komt heeft je kameraad wat minder ongelijk dan jij.

Het komt er op neer je leidingwerk z te kiezen dat je pomp draait op de top van zijn rendementscurve, en die is voor elke pomp anders. Dan wordt zoveel mogelijk van de energie die je in de pomp stopt omgezet in bewegingsenergie van water. Zo krijg je een ideale verhouding tussen verplaatste massa (debiet) en de snelheid van die massa, en dus een maximale energie-overdracht (mv). Dat zal niet bij de kleinst denkbare leidingdiameter gebeuren, ook niet bij de grootste trouwens.
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

coolceys

    coolceys


  • 0 - 25 berichten
  • 5 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 02 februari 2008 - 21:32

Met stroming wordt bedoeld het bewegen van water,het aantal kuub per uur blijft in beide gevallen hetzelfde.

#5

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44846 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 02 februari 2008 - 21:34

Wat is stroming?

Het aantal kuub per uur? Of de snelheid van het water...

Zoals ik het begrijp komt het erop neer een bekende , onveranderlijke massa water in een vijver een zo groot mogelijke snelheid te geven.
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

coolceys

    coolceys


  • 0 - 25 berichten
  • 5 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 02 februari 2008 - 21:38

Zoals je het hierboven schrijft heb je allebei ongelijk.

dit is niet waar
maar dit ook niet, want door dikke of dunne leidingen krijg je het simpelwg niet voor elkaar om er evengoed 10 m/h door te jagen. En zou dat wl zo zijn, dan zou je kameraad gelijk hebben, want dan heb je per uur evenveel kilo water, maar met een veel hogere snelheid en dus een veel hogere totale (bewegings)energie.

Als puntje bij paaltje komt heeft je kameraad wat minder ongelijk dan jij.

Het komt er op neer je leidingwerk z te kiezen dat je pomp draait op de top van zijn rendementscurve, en die is voor elke pomp anders. Dan wordt zoveel mogelijk van de energie die je in de pomp stopt omgezet in bewegingsenergie van water. Zo krijg je een ideale verhouding tussen verplaatste massa (debiet) en de snelheid van die massa, en dus een maximale energie-overdracht (mv). Dat zal niet bij de kleinst denkbare leidingdiameter gebeuren, ook niet bij de grootste trouwens.

Dat er verlies optreedt,ben ik mee akkoord,maar we gaan uit van het geval dat beide pompen netto NA alle verliezen 10 kuub per uur leveren.
Maar de totale beweging is toch in beide gevallen 10 kuub per uur,hoe kan dan in het ene geval dan MEER bewegingsenergie onstaan?

Zoals ik het begrijp komt het erop neer een bekende , onveranderlijke massa water in een vijver een zo groot mogelijke snelheid te geven.

Dat zou idd een omschrijving kunnen zijn?
De bedoeling is om het water een draai te geven in het waterbassin(zeggen we eens dat de vorm in het optimale geval rond is,praktijk zal zijn een vierkant met afgeronde hoeken.)
Dit om de vissen stroming te laten ervaren(tegen de stroming in laten zwemmen bv.)

#7

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44846 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 02 februari 2008 - 22:09

Dat er verlies optreedt,ben ik mee akkoord,maar we gaan uit van het geval dat beide pompen netto NA alle verliezen 10 kuub per uur leveren.
Maar de totale beweging is toch in beide gevallen 10 kuub per uur,hoe kan dan in het ene geval dan MEER bewegingsenergie onstaan?


simpel rekenvoorbeeld: Ik wil 10 000 knikkertjes van 10 g per stuk in een uur tijd door een meter buis laten rollen. Neem ik een hele dikke buis, dan kunnen veel knikkertjes er tegelijk door, met een snelheid van 1 cm/s (0,01 m/s) red ik dat bijvoorbeeld wel op tijd. Elke knikker moet ik dan een bewegingsenergie mv = 0,5 x 0,010 x 0,01 = 0,0000005 J energie per knikker meegeven
Nou neem ik een pijpje waar er maar honderd keer zo weinig tegelijkertijd doorkunnen. Ik zal ze er nou met een fikse snelheid door moeten jagen, honderd keer zo snel, anders haal ik de 10 000 knikkers per uur niet.
Elke knikker moet ik dan een bewegingsenergie mv = 0,5 x 0,010 x 1 = 0,05 J energie per knikker meegeven, da's 10 000 keer zoveel.

Buiten dat, als je een bepaalde hoeveelheid energie in een pomp stopt is het om diezelfde reden als hierboven simpelweg ONmogelijk om er identieke debieten (m/h (ofwel kg/uur) uit te halen maar met verschillende snelheden (m/s). Of, om het anders te zeggen, heb je een pomp met een debiet van 10 m/h bij een kleine leiding, dan zal dat veel meer energie aan het stopcontact kosten dan een andere pomp die 10m/h moet leveren door een veel grotere leiding.

Zodra je je leidingen kleiner maakt zal de stroomsnelheid toenemen, maar het debiet ook (fors) dalen.

Verder spelen pompontwerpszaken een rol (turbulenties aan de waaier e.d.). Voor de "gemiddelde" centrifugaalpomp komt het erop neer (praktijkvuistregel, geen natuurkundige wet) dat je een maximale hoeveelheid elektrische energie omzet in bewegingsenergie van water als je systeemdruk 75-85% van je maximale pompdruk is. En het is die bewegingsenergie van water waar het je uiteindelijk om te doen is.
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

coolceys

    coolceys


  • 0 - 25 berichten
  • 5 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 02 februari 2008 - 22:50

Ok,duidelijk uitgelegd,dank je!

Maar,stel,in het hypothetisch geval van:
de elektriciteit is gratis,de pompen ook,dus we mogen eventuele verliezen weg strepen.

Ik heb 2 ronde vijver,alle maten gelijk,we pompen bij de een met 40 mm terug de vijver in,bij de ander met 110 mm.
Bij beide pompen we netto 10 kuub per uur(na alle verliezen,we hebben een flowmeter geinstalleerd om precies op 10 kuub in beide gevallen uit te komen.)


De terugvoeren laten we zo uitkomen dat er een draairichting ontstaat(met de klok mee,of tegen de klok in,iig beide de zelfde richting uit.

Draait de vijver (of eigenlijk de inhoud;het water)met de terugvoer van 40 mm harder,in vergelijking met de vijver met terugvoer van 110mm?

#9

Sjakko

    Sjakko


  • >1k berichten
  • 1007 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 02 februari 2008 - 23:06

Jan, ik ben het helemaal met je eens, maar ik ga toch even uit van de gegeven situatie: gelijk debiet, maar verschillende slangdiameters. Voor het gemak ga ik er vanuit dat het water in de vijver stilstaat op het moment dat je de pomp aanzet.

De eerste slang die ik aansluit heeft
diameter: 1
doorsnedeoppervlak: 1
bevat watervolume: 1
gemiddelde stroomsnelheid: 1

Merk op dat eenheden niet van belang zijn. Deze getallen dienen slechts als referentie. Als ik nu een tweemaal zo dikke (maar even lange) slang aansluit, dan heeft deze:
diameter: 2
doorsnedeoppervlak: 4
bevat watervolume: 4
gemiddelde stroomsnelheid: 1/4

Nu rekenen we de in de slang aanwezige kinetische energie uit. Ek=mv.

Slang1: Ek=*1*1=1/2
Slang2: Ek=*4*=1/8

Aangezien het water in de vijver in het begin stil staat, is de kinetische energie in de slang ook meteen de totale kinetische energie in de vijver. De dunne slang voegt dus meer energie toe aan de stroming, dus zal de uiteindelijk te behalen rotatiesnelheid van het water mijns inziens groter zijn wanneer een dunne slang wordt aangesloten. Uiteraard zal je pomp wel veel meer vermogen moeten leveren, maar dat was gezien de vraagstelling geen probleem.

#10

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44846 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 02 februari 2008 - 23:07

Maar,stel,in het hypothetisch geval van:
..//..
Draait de vijver (of eigenlijk de inhoud;het water)met de terugvoer van 40 mm harder,in vergelijking met de vijver met terugvoer van 110mm?

in dit hypothetische geval:

de uitstroomsnelheid zal 110/40 = 7,5 x zo hoog zijn bij de kleine leiding
de massa van 10000 kg die je er elk uur doorjaagt krijgt een 7,5 x zo hoge snelheid, .

en het water in de vijver zal als gevolg 7,5 x zo snel rondstromen dan wanneer je de grote leiding gebruikt. Wrijving in de vijver zelf laten we even buiten beschouwing, anders wordt het wel erg ingewikkeld.

met de kleinere leiding kost het je overigens wel 7,5 = 57 x zoveel energie.
Dus het is wel rg hypothetisch. :D
Maar wel heel logisch: je stopt er vl meer energie in, dus je haalt er ook meer beweging uit.
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

#11

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44846 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 02 februari 2008 - 23:14

Ik zie dat Sjakko en ik "ruzie" hebben over een factor 4......

eens even nadenken hoor..... :D
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

#12

Sjakko

    Sjakko


  • >1k berichten
  • 1007 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 02 februari 2008 - 23:35

Ik zie dat Sjakko en ik "ruzie" hebben over een factor 4......

Ja ik zie het. Dat ligt denk ik aan mij. Ik bekijk een zeker watervolume in de slang terwijl ik het eigenlijk per tijdseenheid zou moeten bekijken. Die energietoevoer die ik uitreken is berekend "per slangvolume". De energietoename die ik bereken gebeurt voor de kleine slang 4 keer zo vaak als voor de grote slang. In 1/4 tijdseenheid is de energietoename voor de kleine slang al 4 maal zo groot als voor de grote slang in 1 tijdseenheid. Totaal verschillen de 2 slangen dus een factor 16 in toegevoerd vermogen. Dat heb jij volgens mij ook alleen ik maak het weer onnodig ingewikkeld en ik was vergeten het per tijdseenheid te bekijken.

#13

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44846 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 02 februari 2008 - 23:54

Ik kom eigenlijk ook tot de conclusie dat ik gelijk moet hebben (in dit geval dan toch, vaker moet ik Sjakko gelijk geven, dus zo komt er weer een beetje evenwicht :D )

Het komt er gewoon op aan om elk uur een portie water een zekere bewegingsenergie (waarvan we even stellen dat het die aanvankelijk niet of verwaarloosbaar heeft) te geven. .

Maar ja, gekke vraagstelling, dan wordt het antwoord op den duur ook te buitenissig voor normale proporties.
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

#14

coolceys

    coolceys


  • 0 - 25 berichten
  • 5 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 05 februari 2008 - 12:53

Nou,helaas...
ik had nog gehoopt op een mirakuleuze respons die mij gelijk zou geven,maar helaas...
Ik ga mijn wonden likken!

Bedankt!





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures