Springen naar inhoud

[natuurkunde] Drukverhoudingen leidingen / vat


  • Log in om te kunnen reageren

#1

donnied

    donnied


  • 0 - 25 berichten
  • 25 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 18 augustus 2008 - 11:10

Het vraagstuk is als volgt:

Er is een vat met een grote doorsnede op het vat zijn 3 leidingen aangesloten met zeer kleine doorsnede t.o.v. de doorsnede van het vat. 2 leidingen zijn aanvoer en 1 leiding is afvoer.
Hoe groot is de druk in de leidingen en in het vat?

Mijn redenatie:

Ik dacht er zijn 2 aanvoerleiding en 1 afvoer, dus de aanvoerleidingen zullen dus elk de helft van de druk van de afvoer leiding hebben, maar wat is dan de druk in het vat?
Is deze gelijk aan de druk in de afvoerleiding ?

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

#2

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44862 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 18 augustus 2008 - 12:16

Staat de vloeistof stil? Dan is de druk overal even groot (dwz gemeten op dezelfde hoogte)
Stroomt de vloeistof? Dan valt er geen zinnig antwoord te geven.

Alleen

er zijn 2 aanvoerleiding en 1 afvoer, dus de aanvoerleidingen zullen dus elk de helft van de druk van de afvoer leiding hebben

kan nooit, want dan is de druk in de afvoer hoger dan in de aanvoeren, en zal de vloeistof juist gaan stromen van de afvoer richting de aanvoeren.

Wat is trouwens de achtergrond van deze vragen? Ze komen kennelijk niet uit studieboeken, want dan zouden ze meer gerichte gegevens bevatten.
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

#3

donnied

    donnied


  • 0 - 25 berichten
  • 25 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 18 augustus 2008 - 13:18

Of het stroomt of niet is niet gegeven. Aangezien je zegt dat er geen zinnig antwoord te geven is als het stroomt lijkt het mij dat het stilstaat.

Het is een serie vragen welke ik heb opgekregen van mijn leraar stromingsleer.
Dat is het enige vak dat ik niet succesvol heb afgerond en ik kreeg daarom de mogelijkheid om deze serie vragen uit te werken in de zomervakantie.

Er ontbreken vaak gegevens, maar dat is met opzet zo gedaan. Hij geeft een situatie en het gaat hem er vooral om dat ik kan aangeven welke formules leiden tot het uiteindelijke resultaat en welke gegevens dus nodig zijn om het uit te rekenen. Soms komt dit neer op het samenvoegen van meerdere formules tot 1 formule voor het antwoord.
Het exacte numerieke antwoord is dus niet gevraagd.

Hij zou (als erg simpel voorbeeld) kunnen vragen wat is het volume van een plank met een lengte van 2 meter. en verwacht dan dat ik als antwoord geef Vol = L * b * h --> Vol = 2bh

Maar ik reken het dan altijd wel graag even na met wat logische waarden om te kijken of er een reeel antwoord uitkomt.

p.s.
Als ik dus aangeef dat de druk overal gelijk is zal ik dit wel moeten bewijzen met bernoulli.

Veranderd door donnied, 18 augustus 2008 - 13:21


#4

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44862 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 18 augustus 2008 - 13:32

Er ontbreken vaak gegevens, maar dat is met opzet zo gedaan. Hij geeft een situatie en het gaat hem er vooral om dat ik kan aangeven welke formules leiden tot het uiteindelijke resultaat en welke gegevens dus nodig zijn om het uit te rekenen.


Dat vraagt zo'n beetje de meest diepgaande kennis van de stof die je kunt bedenken, alle mogelijke voorwaarden voorstellen en de consequenties daarvan voor de gegevens die je nog nodig zou hebben om het in dat geval op te lossen. Lijkt meer op een strafexercitie. :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

#5

donnied

    donnied


  • 0 - 25 berichten
  • 25 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 18 augustus 2008 - 13:44

Ja daarom loop ik relatief vaak stuk.
Als je gegevens krijgt heb je een duidelijke basis waarvandaan je op zoek kan gaan naar toepasbare formules.

Zo was ook de vraag die ik eerder stelde over een waterturbine/dynamo erg lastig de vraagstelling was als volgt.

Een watervat op het platte vlak van een flatgebouw is gevuld met water. Een dunne leiding loopt naar beneden en is aangesloten op een waterturbine die beneden staat. De waterturbine heeft vlakke schoepen en drijft een dynamo aan.
Welk vermogen kan de dynamo leveren?


Gelukkig heb ik nog zo'n 2 vragen te gaan.
Bedankt voor de hulp weer.

#6

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44862 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 18 augustus 2008 - 14:25

Ik ben ook maar oppervlakkig bekend met deze materie. Maar zoals ik de vraag nu begrijp gaat dit uitdraaien op het bepalen van een maximum. Ik redeneer als volgt (de formules ken ik niet)

Je hebt een drukhoogte ter beschikking.
Geef je je turbine weerstand 0 (vrijloop), dan heb je een maximale massastroom, maar valt alle druk over je leiding. Vermogen turbine 0.
Geef je je turbine oneindige weerstand (blokkeer het ding), dan valt alle druk over je turbine, maar is de massastroom 0: vermogen turbine 0.

Daarmee lijkt het een beetje analoog aan een elektrische spanningsbron met inwendige weerstand. Het vermogen dat een uitwendige weerstand kan leveren schrijf je als I≤R. Een kleine weerstand lijkt dan het gunstigst voor je vermogensontwikkeling (grote stroomsterkte gekwadrateerd), maar het punt is dat de inwendige weerstand dan ůůk aardig wat vermogen vraagt, m.a.w. de stroomsterkte begrenst, en daarom er niet noodzakelijk een optimaal vermogen uitwendig geleverd wordt.

Dus tussen de twee eerder genoemde toestanden in moet er een optimum te bepalen zijn voor je turbinevermogen

Als we de kinetische energie van het water dat uit de turbine stroomt even verwaarlozen dan is:

Pd = ηtdm.g.H

waarin:
Pd = vermogen dynamo, Watt
ηt = rendement turbine, fractioneel
ηd = rendement dynamo, fractioneel
Φm = massastroom water, kg/s
g = 9,81 m/s2
H = hoogteverschil waterniveau - turbine


laten we het rendement even buiten beschouwing laten (dat zijn dan toch ook maar percentages van dat optimum), blijft over: Pd = Φm.g.H

H is hierbij de drukval over de turbine, die is gelijk aan de druk van de waterkolom minus de drukval over de buis.
Φm hangt dann ook nog af van de drukval over de buis, diens diameter, en de vloeistofeigenschappen (Hagen Poiseuille).
Een en ander combinerend moet daar dan toch wiskundig een optimum uit te halen vallen lijkt me, maar ik ken de materie niet voldoende om dat 123 te doen.
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

#7

donnied

    donnied


  • 0 - 25 berichten
  • 25 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 20 augustus 2008 - 23:56

Bedankt voor je hulp.
Morgen heb ik tijd om het uit te werken, hopen dat er wat uit komt :D





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures