Springen naar inhoud

Luchtsnelheden in leidingen


  • Log in om te kunnen reageren

#1

Jarends

    Jarends


  • 0 - 25 berichten
  • 8 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 13 september 2008 - 13:42

Hallo,

Ik ben bezig met een project en wilde jullie graag een formule vragen waarmee ik verder kan rekenen.

Probleem:

Ik moet een leidingen systeem doorrekenen op lucht snelheden.
Dit leidingen systeem heeft vertakkingen in verschillende diameters.
Nu moet ik precies terug gaan rekenen welke snelheden waar gerealiseerd worden.

De gegevens van de ventilator kan ik achterhalen.

Je hebt buis1 van bijv. 20m met een diameter van 600mm. Deze vertakt in buis2 van 5m met een diameter van 300mm en een van 20m met een diameter van 500mm(buis 3). Buis3 van 20m (500mm) vertakt later weer in buis4 van 10m met diameter 300mm en in een met van 10m met diameter 400mm(buis5).

Hoe kan ik uitrekenen welke snelheden gerealiseerd worden?

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

#2

Fred F.

    Fred F.


  • >1k berichten
  • 4168 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 13 september 2008 - 16:28

Dat is niet zo simpel. Je hebt te maken met wrijvingsverliezen in de diverse leidingen, wrijving door de instroming bij de vertakkingen en wrijving bij de uitstroom van de vertakkingen in .... wat eigenlijk? En er zullen ook wel bochten zijn? En bovendien geldt voor iedere splitsing de wet van Bernoulli.
Je moet ook de ruwheid van de diverse leidingen kennen om de Moody frictie factor te kunnen berekenen.

En dan wordt het nog trial-and-error (of computer-iteratie) want het debiet van de ventilator hangt af van de weerstanden en de weerstand van iedere leiding weer van het debiet in die leiding. Een ventilator heeft een curve voor verband tussen debiet en opvoerhoogte.

Vraag is eigenlijk: begrijp je dit? wat weet je zelf? weet je wat wet van Bernoulli, Moody en Reynolds-getal zijn?
Zo niet dan wordt dit een hopeloze zaak.
Hydrogen economy is a Hype.

#3

Victor

    Victor


  • >250 berichten
  • 311 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 13 september 2008 - 16:43

Wil je een schatting? Zonder wrijving en wervelingen? Zoja, dan heb je de lengtes van de buizen niet nodig. Dan is de oplossing eenvoudig. Het debiet wordt verdeeld evenredig met de buisdiameter (m²).

Stel.
Je hebt een hoofdbuis A met de ventilator met diameter van 5m², de snelheid is 10m/s.
Deze vertakt in 2 buizen B en C, respectievelijk 3m² en 1m².
Gevraagd: het debiet in buizen B en C.
Oplossing:

Het debiet van hoofdbuis A wordt verdeeld onder B en C.
Debiet hoofdbuis A: 5m² * 10m/s = 50m³/s
Hiervan krijgt buis B: [(50m³/s) * 3m²] / [3m² + 1 m²] = 37,5 m³/s
En buis C: [(50m³/s) * 1m²] / [3m² + 1 m²] = 12,5 m³/s

De snelheid in buis B wordt: (37,5m³/s) / 3m² = 12,5m/s
De snelheid in buis C wordt: (12,5m³/s) / 1m²= 12,5m/s

En zo ga je maar door voor de volgende vertakkingen...

Wil je wervelingen wel meerekenen...dan heb je de viscositeit van het gas nodig, moet je rekening houden met bochten...en zal de diameter een grote invloed hebben...een kleine diameter 'n grote weerstand.

Groeten,
Victor
Only an optimist can see the nature of suffering

#4

Jarends

    Jarends


  • 0 - 25 berichten
  • 8 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 15 september 2008 - 08:16

Naar Fred,

Ik begrijp wat je bedoeld, over stormingsleer heb ik nagenoeg niets gehad. Ik heb op internet rond gekeken naar toepassingen van de wet van bernoulli en het reynolds getal. Ze lijken mij niet al te complex om toe te passen (ik kan me hier echter wel in vergissen).

Er zitten inderdaad bochten in het systeem.


Victor bedankt, maar het lijkt mij dat ik zeker ook rekening moet houden met de weerstanden en wervelingen in bochten. Want volgens mij gaat hier ook het een en ander aan capaciteit verloren, of valt dit te verwaarlozen?

#5

Victor

    Victor


  • >250 berichten
  • 311 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 15 september 2008 - 12:55

Hey!

Is te zien hoe nauwkeurig je de resultaten wil...en de diameter van de buizen...
Volgens mij zal je er al gauw rekening mee moeten houden (daarom niet met álles..).

Succes! Als je ergens vastzit... :D

Groeten,
Victor
Only an optimist can see the nature of suffering

#6

Fred F.

    Fred F.


  • >1k berichten
  • 4168 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 15 september 2008 - 18:43

Ik begrijp wat je bedoeld, over stormingsleer heb ik nagenoeg niets gehad. Ik heb op internet rond gekeken naar toepassingen van de wet van bernoulli en het reynolds getal. Ze lijken mij niet al te complex om toe te passen (ik kan me hier echter wel in vergissen).

Probleem is alleen dat een ventilator een curve (grafiek die het verband tussen debiet en opvoerhoogte of drukverschil) heeft. Een ventilator levert geen vast debiet maar een debiet dat afhankelijk is van het te leveren drukverschil. En dat te leveren drukverschil wordt bepaald door de weerstand van de leidingen in combinatie met het debiet door iedere leiding.

Wat voor soort project is dit eigenlijk?
Heb je een curve van de ventilator?
Hydrogen economy is a Hype.

#7

Jarends

    Jarends


  • 0 - 25 berichten
  • 8 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 16 september 2008 - 13:59

Ik heb mezelf wat verdiept in de stromingsleer.

Geplaatste afbeelding

klopt dit?

Veranderd door Jarends, 16 september 2008 - 14:00


#8

Fred F.

    Fred F.


  • >1k berichten
  • 4168 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 16 september 2008 - 17:34

Berekening klopt in principe voor de wrijvingsweerstand van een leiding.
Gebruikte ruwheid van leiding is erg groot, geldt voor gietijzer, niet voor gewone stalen leiding.
Weerstandsgetal voor vernauwing hangt sterk af van type vernauwing. Je gebruikt overigens maar één pijpdiamter dus het is niet duidelijk wat voor vernauwing hier bedoeld wordt. Bij een vernauwing (of verwijding) van de pijp heb je behalve met wrijvingsweerstand ook nog eens te maken met een drukverandering volgens wet van Bernoulli omdat de snelheid verandert.

Is dit zomaar een opgave uit een boekje of zo? Want ik zie niet wat het verband is met de leidinglengtes en diameters uit je oorspronkelijke probleem.
Hydrogen economy is a Hype.

#9

Jarends

    Jarends


  • 0 - 25 berichten
  • 8 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 17 september 2008 - 07:19

nee, dit is het begin stuk van de pijp, tot de eerste vernauwing. Daar krijg je een vertakking. Nu moet ik volgens mij op de manier van victor de volumestroom bepalen. Daarmee krijg je een andere snelheid. En ook de diameter is kleiner, dus de weerstand wordt groter en dus heb je een grotere drukval.

Na de vertakking, moet ik hetzelfde doen als de berkening hierboven totdat ik een andere diameter, of een vertakking tegenkom.

Is dat correct?

#10

Fred F.

    Fred F.


  • >1k berichten
  • 4168 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 17 september 2008 - 19:11

Je berekening was voor een buis met d = 710 mm en L = 28,5 m maar in het oorspronkelijke vraagstuk schreef je dat buis1 d = 600 mm en L = 20 m.
Hoe zit dat nou?

Als je een splitsing hebt is het niet zo dat de snelheid in beide pijpen na de splitsing gelijk is. De verdeling tussen beide buizen wordt bepaald door de weerstand van beide paden.

Maak eerst eens een duidelijk plaatje (bovenaanzicht) van ALLE buizen zowel voor als na de ventilator. En wat is de stromingsrichting?
Hydrogen economy is a Hype.

#11

thermo1945

    thermo1945


  • >1k berichten
  • 3112 berichten
  • Verbannen

Geplaatst op 19 september 2008 - 22:38

Enerzijds hebben de luchtbellen dezelfde snelheid als de vloeistof. Anderszijds is daar een stijgbeweging op gesuperponeerd die wordt beschreven door de Wet van Stokes.

#12

Fred F.

    Fred F.


  • >1k berichten
  • 4168 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 20 september 2008 - 17:11

Enerzijds hebben de luchtbellen dezelfde snelheid als de vloeistof. Anderszijds is daar een stijgbeweging op gesuperponeerd die wordt beschreven door de Wet van Stokes.

Het lijkt erop dat deze reactie niet bedoeld was voor dit topic.
Hydrogen economy is a Hype.

#13

Jarends

    Jarends


  • 0 - 25 berichten
  • 8 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 23 september 2008 - 07:45

Naar Fred,

Ik schreef een voorbeeldstelling op om de juiste formules te kunnen bemachtigen (leek mij niet noodzakelijk om in exacte waardes te gaan reken voor een voorbeeld).

Ik ben bezig met het plaatje het is echter nog niet zo heel eenvoudig, want er lopen zeer veel buizen (er zijn namelijk 19 van deze systemen). Ik ben bezig de buizen in 3d te tekenen om het overzichtelijk te houden.

Veranderd door Jarends, 23 september 2008 - 07:48


#14

Jarends

    Jarends


  • 0 - 25 berichten
  • 8 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 25 september 2008 - 09:29

Als je een splitsing hebt is het niet zo dat de snelheid in beide pijpen na de splitsing gelijk is. De verdeling tussen beide buizen wordt bepaald door de weerstand van beide paden.

Hoe zit dat fred? Want je hebt te maken met een drukverlies (de weerstand in de pijpdelen). Wat is het verband tussen het drukverlies en de snelheidsafname? Is het niet zo: Ventilator kan 50mbar aan, Alle weerstanden zijn bij elkaar 45 mbar, omdat je nog 5 mbar speling hebt, heb je niet te maken met snelheidsverlies door weerstanden?

#15

Fred F.

    Fred F.


  • >1k berichten
  • 4168 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 25 september 2008 - 17:31

Algemeen voorbeeld: stel je hebt een luchtleiding met een splitsing en daarna twee parallelle leidingen, één met een diameter van 100 mm en één met een diameter van 200 mm. Voor het gemak nemen we even aan dat beide leidingen even lang zijn, evenveel bochten hebben en dezelfde uitlaatdruk (bijv. atmosferisch) hebben. Dan zal het luchtdebiet zich bij de splitsing zodanig over de 100 mm en de 200 mm leidingen verdelen zodat de drukval (van splitsing tot uitlaat) over beide leiding precies gelijk is. En dat betekent beslist niet dat de snelheid in beide leidingen dan gelijk is.

Veranderd door Fred F., 25 september 2008 - 17:33

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