Volumedebiet afhankelijk van druk

Roy8888

Hallo,

Misschien een rare vraag maar het volumedebiet wat uit een leiding stroomt is afhankelijk van snelheid en oppervlak, maar toch ook van de druk die achter het water zit?

Bestaat er een formule die je kunt gebruiken voor het berekenen van en volumedebiet uit een leiding als je de oppervlakte weet van de leiding en de druk achter de vloeistof?

aadkr

Als je de vergelijking van Bernoulli toepast , dan blijkt die volumestroom een funktie te zijn van het dwarsdoorsnedeoppervlak ter plaatse van die uitstroomopening, en blijkt ook een funktie te zijn van het hydrostatisch drukverschil p(A)-p(B) over de leiding,

Roy8888

Maar stel dat ik alleen weet dat de doorsnede van de leiding 15 mm is (binnendiam).

En er zit een druk achter het water van 300 kPa.

Dan kan ik dus niet het volumedebiet berekenen?

aadkr

Sorry, Roy Ik kan je helaas niet verder helpen.

Met de vergelijking van Bernoulli komen we er niet.

Als je een horizontale cilindrische buis neemt met constante binnendiameter, dan blijkt uit de vergelijking van bernoulli dat er in principe geen drukverschil nodig is tussen begin buis en einde buis om toch een volumestroom te hebben door de buis.

Een vreemde zaak.

Het probleem zit hem denk ik dat de verg. v. Bernoulli alleen geldt voor een wrijvingsloze stroming.

Als nu door een cilindrische rechte buis een viskeuze vloeistof stroomt, met viscositeit =

\(\eta \)

dan blijkt er wel een drukverschil nodig te zijn om de vloeistof door de leiding te laten stromen.

Dit volgt uit de formule van Poiseuille

Alleen begrijp ik die formule niet.

Roy8888

Is niet erg, is ook niet voor een opgave ofzo maar vroeg me dat gewoon af.

Is het wel zo dat als je de druk in een buis verhoogd je dan ook een groter volumedebiet krijgt doordat het water sneller gaat stromen?

aadkr

Laten we een horizontale cilindrische buis nemen met een constante diameter.

De druk aanhet begin van de buis is p(1) en de druk aan het einde van de buis is lager en is gelijk aan p(2)

Voor de volume stroom door de buis geldt dan :

\(\phi_{v}=\frac{\pi \cdot R^4\cdot (p_{1}-p_{2})}{8 \cdot \eta \cdot L } \)

Dit is de wet van Poiseuilli

Dus als je het drukverschil over de buis 2 keer zo groot maakt, wordt ook de volumestroom door de buis 2 keer zo groot.

Roy8888

Dat wou ik weten!

Ik was nog niet bekend met de wet van poiseuille maar nu dus wel..

Bedankt voor de hulp!

Fred F.

Wet van Poiseuille geldt alleen voor laminaire stroming (als Reynolds-getal kleiner dan 2000).

Methode met de Moody frictiefactor geldt altijd. Gebruik zoekfunctie van dit forum om meer hierover te vinden.

Roy8888

Oké dat is duidelijk.

Maar dan nog een vraagje..

Als ik een buis heb met een diameter van 15 cm en die verloopt na een aantal meter naar een buis met een diameter van 10 centimeter, dan blijft de volumestroom gelijk.

Alleen wordt in de dunnere buis de druk lager en de snelheid hoger..

Dus of je nu een dikke buis neemt of een dunne, de volumestroom blijft gelijk?

Fred F.

Antwoord op je vraag hangt af van wat je precies bedoelt.

Als er geen aftakkingen in de buis zitten dan is het debiet op elk punt in de buis hetzelfde, dus als de buis voor een deel 15 en een deel 10 mm is dan is het debiet in beide delen hetzelfde maar de snelheid natuurlijk niet.

Een buis van 10 mm zal echter een grotere stromingsweerstand hebben dan een van 15 mm, dus bij dezelfde voordruk zal het debiet afnemen als je een buis van 15 mm voor een deel, of geheel, vervangt door een van 10 mm.

Roy8888

Fred F. schreef:dus als de buis voor een deel 15 en een deel 10 mm is dan is het debiet in beide delen hetzelfde maar de snelheid natuurlijk niet.

Een buis van 10 mm zal echter een grotere stromingsweerstand hebben dan een van 15 mm, dus bij dezelfde voordruk zal het debiet afnemen als je een buis van 15 mm voor een deel, of geheel, vervangt door een van 10 mm.

Dit snap ik niet helemaal..

Bovenaan zeg je eigenlijk dat het volumedebiet hetzelfde blijft als de buisdiameter verloopt,

En onder zeg je dat het debiet zal afnemen als je de 15mm buis voor een deel vervangt voor een 10mm buis..

Ik weet dat de continuiteitsvergelijking zegt dat wat er aan massa de buis ingaat ook weer uit moet komen..

Gevoelsmatig zou ik denken dat als je een kleinere diameter neemt het volumedebiet wat uit de leiding stroomt dan afneemt ten opzichte van een buis met een grotere diameter.

Jan van de Velde

Bovenaan zeg je eigenlijk dat het volumedebiet hetzelfde blijft als de buisdiameter verloopt,

Dat zegt FredF niet. Hij zegt dat in een onvertakt leidingstelsel het debiet op elke plaats gelijk is, ongeacht de diameter op die plaats in dat systeem.

En onder zeg je dat het debiet zal afnemen als je de 15mm buis voor een deel vervangt voor een 10mm buis..

En als je dan in het eerder genoemde leidingstelsel een stuk 15 mm vervangt door een stuk 10 mm, en de voordruk gelijk houdt dan zal het debiet in dat vernieuwde leidingstelsel (overal) kleiner zijn dan vóór de "reparatie". Omdat er nu meer leidingweerstand is dan voorheen.

Roy8888

Stel dat ik een stuk leiding heb met een diameter van 15 mm en daar gaat bijv 3 m^3 per uur doorheen.

Aan het einde van dat stuk buis maak ik en stuk buis met een diameter van 10 mm.

Zal dan uit de 10 mm buis nog steeds 3 m^3 per uur uitstromen ?

( ervan uitgaande dat de voordruk gelijk blijft en onvertakt is)

Fred F.

Dan zal het debiet afnemen omdat de totale leidingweerstand toeneemt.

Roy8888

Maar dan klopt de continuïteitsvergelijking: Q1=Q2 toch niet?

Want die zegt dat het debiet in de 15 mm buis gelijk is aan het debiet in de 10 mm buis

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

Volumedebiet afhankelijk van druk

Volumedebiet afhankelijk van druk

Re: Volumedebiet afhankelijk van druk

Re: Volumedebiet afhankelijk van druk

Re: Volumedebiet afhankelijk van druk

Re: Volumedebiet afhankelijk van druk

Re: Volumedebiet afhankelijk van druk

Re: Volumedebiet afhankelijk van druk

Re: Volumedebiet afhankelijk van druk

Re: Volumedebiet afhankelijk van druk

Re: Volumedebiet afhankelijk van druk

Re: Volumedebiet afhankelijk van druk

Re: Volumedebiet afhankelijk van druk

Re: Volumedebiet afhankelijk van druk

Re: Volumedebiet afhankelijk van druk

Re: Volumedebiet afhankelijk van druk