[stromingsleer] Weerstand in een luchtleiding

vdebruijn

Aan de hand van gegevens van de website Efunda.com heb ik een luchtweerstand berekening in Excel gezet.

Het gaat om deze calculator: http://www.efunda.com/formulae/fluids/calc...iction.cfm#calc

De getoonde berekening is uiteraard slechts geschikt voor niet-samendrukbare media. Bij gebrek aan beter, pas ik deze formule's toch toe voor luchttransport.

De formule geeft nomaal gesproken geloofwaardige resultaten, maar geeft in sommige situaties een vreemd resultaat. Ik kan niet verklaren waarom dit zo is, en roep derhalve jullie hulp in.

Het gaat om de volgende situatie:

Vertikale luchtleiding, luchtstroming naar beneden gericht.

Begindruk 106300 Pa

luchtsnelheid 7.7 m/s

Luchtleiding Ø0,4 m

Relatieve ruwheid 0,0000375 m/m

Buislengte 50m

Hoogteverschil -50m

Luchtdichtheid 1,26 kg/m³

Lucht viscositeit 0.01837 cP

De uitkomsten zijn volgens verwachting, echter de drukval wordt opgegeven als -544 Pa.

Dit betekend dat de druk aan het einde van de leiding hoger is dan aan het begin van de leiding.

Ik heb altijd geleerd dat lucht stroomt van hoge naar lage druk, en niet andersom. Nou is dit natuurlijk geen situatie waarin sprake is van vrije stroming, maar voor mijn gevoel gaat er toch iets niet helemaal volgens de wetten der natuur.

Wanneer de leiding horizontaal had gelopen, was de drukval 73 Pa geweest, en de druk aan het einde van leiding dus lager dan aan het begin.

Ik begrijp wel dat de zwaartekracht meehelpt de lucht te vertransporteren, maar het gaat er bij niet in, dat dit effect veel groter is dan de weerstand van het betreffende leidingdeel.

Overigens geld natuurlijk het omgekeerde voor transport omhoog. Daar is de weerstandstoename aanzienlijk.

Jan van de Velde

Is je berekende "drukvelies"bij stroming veritcaal omhoog toevallig + 690 Pa??

De atmosferische druk op 0 meter hoogte is ruwweg 100000 Pa. Op 50 m hoogte dus misschien ongeveer 99.383??

En in dat geval neem je dus aan het end van je pijp die druk wel mee, en aan het begin niet. Je vergeet ergens je (door een luchtpomp) veroorzaakte overdruk mee te nemen?

vdebruijn

Bedankt voor je reactie.

Is je berekende "drukvelies"bij stroming veritcaal omhoog toevallig + 690 Pa??

Inderdaad.

De atmosferische druk op 0 meter hoogte is ruwweg 100000 Pa. Op 50 m hoogte dus misschien ongeveer 99.383??

Ik heb niets te maken met atmosferische druk. Aan het begin van de leiding heerst een door een ventilator gecreerde overdruk van 5000 Pa tov de atmosferische druk. (101300 Pa + 5000 Pa = 106300 Pa)

Aan het einde van het leiding is de statische druk gelijk aan de druk aan het begin van de leiding, min de drukval (=leidingweerstand).

Het door mij geschetste leidingdeel heeft geen open uitstroming in de atmosfeer, maar loopt verder in andere leidingdelen (die apart worden uitgerekend)

En in dat geval neem je dus aan het end van je pijp die druk wel mee, en aan het begin niet. Je vergeet ergens je (door een luchtpomp) veroorzaakte overdruk mee te nemen?

De overdruk zit aan het begin van de leiding (5000 Pa) en aan het einde van de leiding trek ik de negatieve drukval hier van af. Daardoor hou ik een hogere druk over.

Jan van de Velde

En in je verschil heb je het verschil in atmosferische druk tussen 0 meter en 50 m hoogte (ca 617 Pa waarschijnlijk) nog niet verrekend. Doe je dt wel, dan klopt alles als een bus......

EDIT laat ik het anders zeggen..... de lucht in je pijp heeft ook een massa, en oefent dus o.i.v. de zwaartekracht zelf een druk uit op het ondereind van de pijp... dat is dus die 617 Pa als jouw berekeningen verder kloppen. (gemiddelde druk in die pijp / standaarddruk) x (volume lucht in pijp x dichtheid lucht bij standaarddruk) / oppervlakte doorsnede pijp) x valversnelling...... = 617 Pa?

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

[stromingsleer] Weerstand in een luchtleiding

[stromingsleer] Weerstand in een luchtleiding

Re: [stromingsleer] Weerstand in een luchtleiding

Re: [stromingsleer] Weerstand in een luchtleiding

Re: [stromingsleer] Weerstand in een luchtleiding