Springen naar inhoud

Stromingsleer


  • Log in om te kunnen reageren

#1

Frank de Waal

    Frank de Waal


  • 0 - 25 berichten
  • 2 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 14 februari 2008 - 10:24

Wie kan me helpen?
Komen hier met 6 studenten deeltijd 1e jaars HTS wtb niet aan uit!


Gegeven een waterturbine met een vermogen van 1 KW. De uitgang bevindt zich 1,5 m. boven het maaiveld, terwijl het stuwmeer-wateroppervlak zich 50 meter boven het maaiveld bevindt. Watertemperatuur: 20 graden Celcius. Kinematische viscositeit water bij 20 graden Celcius : 0,01 stokes. g = 10 m/sec.^2.
Gemiddelde stroomsnelheid in de toevoerpijp: 10 m/sec.

Gevraagd: hoe groot moet de pijpdoorsnede zijn als de stromingsverliezen in eerste instantie verwaarloosd mogen worden.

Aanwijzing: water is niet samendrukbaar en er is geen pomp die het water in de leiding op druk houdt.

Ten tweede wordt gevraagd: bepaal of de stroming laminair dan wel turbulent is.

Ten derde: bepaal het drukverlies met gebruikmaking van de formule 5-31 blz. 179
van het dictaat. Bepaal tevens de invloed van dit drukverlies op het geleverde vermogen door de turbine.

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

#2

Sjakko

    Sjakko


  • >1k berichten
  • 1007 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 14 februari 2008 - 16:36

Voor vraag 1 kun je simpelweg Bernoulli gebruiken. Dat met de aanname dat de gemiddelde stroomsnelheid 10m/s blijft (dat is natuurlijk niet zo).
Voor vraag 2 moet je werken met het Reynolds-getal. Ookal komt daar uit dat de stroming laminair is, ben je nog niet helemaal klaar. De laminaire stroming heeft ook tijd nodig om zich in te stellen. Zoek maar eens op "inlooplengte".
Met de drukval in vraag 3 kan ik je niet helpen want volgens de opdracht moet ik een formule gebruiken die in jouw dictaat staat en die heb ik uiteraard niet. Ik vind het tweede deel van opdracht 3 overigens zeer onduidelijk. Ik begrijp dat men de wrijvingsloze wil vergelijken met de situatie mťt wrijving, maar mij is de rest onduidelijk;

Wordt bedoeld dat in de wrijvingsloze situatie (bij 10m/s? en een gegeven pijpdiameter?) die 1kW wordt geleverd?
In dat geval zou bij implementatie van wrijving de stroomsnelheid afnemen, maar gegeven is een snelheid van 10m/s. Ik begrijp de precieze opdrachtbeschrijving hier dus niet.

Jouw vraagstelling mag trouwens ook wel wat beter. Je schotelt ons een vraag voor zonder er maar bij te zeggen hoe ver je komt of waar je vastloopt. In de brugklas vindt men dat al niet OK.

#3

Frank de Waal

    Frank de Waal


  • 0 - 25 berichten
  • 2 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 16 februari 2008 - 00:05

HOE VER IK WAS GEKOMEN:

Water is niet samendrukbaar en dus verandert de kinetische energie niet, d.w.z. de instroomsnelheid is gelijk aan de uitstroom snelheid.
Er is geen pomp aanwezig die extra statische druk uitoefent op het water; de enige drijvende kracht is de zwaartekracht.
Er is geen sprake van verliezen dus moet het opgegeven, geleverde vermogen gelijk zijn aan:
het debiet in m^3/sec maal de druk (waterdruk); bedenk dat vermogen is kracht maal weg per tijdseenheid (hier: kracht is druk maal oppervlak maal de afgelegde weg/sec. (dit laatste is dus de snelheid)
Volgens de continuiteitsvergelijking is het debiet door een pijp: A*v (de doorsnede maal de snelheid)
A cilindrische pijp: (pie/4) maal d^2 (d is de gevraagde diameter van de pijp)

Om de vraag of de stroming laminair danwel turbulent is, zal het Reynoldsgetal berekend moeten worden.
aanwijzing: C voor vloeistoffen ongeveer:
2300 is en voor water van 20 graden Celsius de kinematische viscositeit ; (kromme v)=
0,01 stokes.
Bedenk dat de waarde in "stokes" afhankelijk is van de snelheid, de oppervlakte en de doorsnede. ( Het kengetal van Reynolds e.v. ) Let op: in dat stukje staat de snelheid in cm/sec. (is anders dan m/sec).

P1-P2 = Rho x g x (h2-h1)
Delta P = 998,13x10(50-1,5)
Delta P = 4,84 Bar.

W=DeltaP x Delta V
1000 = delta V x 4,85x10^5
Delta V = 2,06 x 10^-3

V = Wortel 2.g.h
V= 31,14 m/sec

Debiet V = k . A . V
10 = 2/3 . A . 31,14
A = 10/31,4 . 2/3
A= 0,48M^2
A= 3,14/4 . D^2
D= 0,78 Mtr.= 780mm

R= V.D / v = 31,4 x 0,78 / 0,01 = 2419 = Laminair.

Delta P = factor . L/D . 1/2 . RHO . V6-2
= 64/2428 . 48,5/0,78 . 1/2 . 998,13.10^-2

= 8,17N/m^2

#4

Fred F.

    Fred F.


  • >1k berichten
  • 4168 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 16 februari 2008 - 11:34

Mooi voorbeeld van onduidelijke vraagstelling met nog onduidelijkere uitwerking.

Gemiddelde stroomsnelheid in de toevoerpijp: 10 m/sec.

Waarom is dit gegeven en waar gebruik je dit, of helemaal niet?

Gevraagd: hoe groot moet de pijpdoorsnede zijn als de stromingsverliezen in eerste instantie verwaarloosd mogen worden.

Wat is de definitie van verwaarloosbaar? Hoeveel procent van totale drukverschil?

Water is niet samendrukbaar en dus verandert de kinetische energie niet, d.w.z. de instroomsnelheid is gelijk aan de uitstroom snelheid.

Wat bedoel je hier mee? instroomsnelheid waar? uitstroomsnelheid waar?

W=DeltaP x Delta V
1000 = delta V x 4,85x10^5
Delta V = 2,06 x 10^-3

Ik neem aan dat je hier het debiet berekent als 0,00206 m3/s ?

V = Wortel 2.g.h
V= 31,14 m/sec

Welke snelheid denk je hier berekend te hebben? Niet de leidingsnelheid hoor.

Debiet V = k . A . V
10 = 2/3 . A . 31,14

Wat voor formule moet dit voorstellen? En waarom is het debiet hier ineens 10 ?
Hydrogen economy is a Hype.





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures