[natuurkunde] Leeglooptijd van een kegel/tank

Moderators: ArcherBarry, Fuzzwood

Berichten: 12

Re: Leeglooptijd van een kegel/tank

In die 25 sec krijg ik  75 liter water weg van die 377 liter. Dat is de hoeveelheid die ik dan moet hebben. 

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.
Gebruikersavatar
Berichten: 566

Re: Leeglooptijd van een kegel/tank

major_problem schreef: Raar. Ik kom op 0.8 x pi = 2.5 m omtrek. Hoogte is 0.15m =》hoeveelheid water is 377 liter water. Dat zijn twee badkuipen vol. Lijkt mij stug dat je dat in 25sec leeg krijgt?
de inhoud van het vat is 75.398 cm kubiek en mijn aangehaalde tijd is  100% zeker juist voor de leegloop vat

Berichten: 12

Re: Leeglooptijd van een kegel/tank

Maar zou dan die kegel dan geen invloed hebben op de tijd waarop het vat leegloopt? Dat die een soort van versnelling creëert?

Berichten: 12

Re: Leeglooptijd van een kegel/tank

NW_ schreef: Heb je dit topic al gezien? Lijkt me praktisch volledig identiek aan jouw probleem.
 
https://www.wetenschapsforum.nl/index.php/topic/147177-tijd-berekenen-voor-aftappen-tank/
Alleen dan kom ik ook op antwoorden zoals Rik en in praktijk is het toch echt 25 sec dus ergens klopt een formule niet of iets dergelijks, maar wie gaat het zeggen... ;) 

Gebruikersavatar
Berichten: 71

Re: Leeglooptijd van een kegel/tank

Ik zie dat ik een hele stomme rekenfout heb gemaakt. De oppervlakte van de bodem is 0,4 x 0,4 x pi = 0,5 m2. De hoogte van 0,15 m maakt inderdaad 75 liter (0,075 m3).

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 48.649

Re: Leeglooptijd van een kegel/tank

Bart1999 schreef: Maar zou dan die kegel dan geen invloed hebben op de tijd waarop het vat leegloopt?
tuurlijk wel. Maar dat zei ik hier al:
 
https://www.natuurkunde.nl/vraagbaak/64011
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

Gebruikersavatar
Berichten: 71

Re: Leeglooptijd van een kegel/tank

In een cilindrische buis ben ik het helemaal eens met Jan vd Velde. Maar in een konische buis zal op enig moment in de buis meer vloeistof aan de wand kleven dan in het midden zijn. Een luchtkolom in het centrum, wat het effect van de waterkolom teniet doet.

Het moet te maken hebben met een evenwicht tussen de adhesie, weerstand van het gat, cohesie van de vloeistof en gewicht ervan.

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 48.649

Re: Leeglooptijd van een kegel/tank

major_problem schreef:  in een konische buis zal op enig moment ..//..
maar tenzij die buis zo conisch is als een chinese strohoed zal dat moment niet direct bij dat gat zijn, en dus is er een effect. 
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


Berichten: 12

Re: Leeglooptijd van een kegel/tank

Als het ongeveer 25 sec duurt voordat de tank leeg is, dan gaat het water van 23,5 mm naar 38 mm (diameter van het gat) en dan is de lengte van x 200 mm. 

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 48.649

Re: Leeglooptijd van een kegel/tank

Komt dat water trouwens gedurende heel de proef als één straal van 38 mm eruit, of laat dat al los van de buiswand voor die tijd? 
 
Dan zou ik zeggen, maak eens een modelletje, bijvoorbeeld in excel. 
 
Gebruik daarvoor in aanvang stomweg de wet van torricelli en veronderstel een cilindrische uitloopbuis. Laat elke tiende seconde de snelheid uitrekenen volgens torricelli, en het effect op de overblijvende hoogte in de tank na die tiende seconde. Dat is dan weer de invoer voor de tweede tiende seconde enz, en dat kopieer je voor 500 regels of zo. 
 
Kijk dan eens hoe dat model je meting (in 25 s is er 75 L uitgestroomd) benadert. Het model zal dus aanpassingen nodig hebben, vraag is hoe ernstig die nodige aanpassingen zijn. 
Probeer dan bijvoorbeeld een leidingweerstand in je model in te bouwen. Krijg je dat niet rondgerekend (verband tussen leidingdiameter, stroomsnelheid en leidingweerstand) dan zoek je een leidingnomogram, zoekt daar wat punten op, laat excel daarmee een grafiek tekenen en een functie bij bepalen.
Dat zal dan allicht een betere benadering geven.  
Interessant wordt het dan vooral als je je model eens kunt testen bij verschillende hoeveelheden water in de tank. 
 
Kijk dan eens goed naar de verschillen tussen meetresultaten en je model, en probeer dat verschil weg te krijgen met een correctiefactor in je model, tweaken zogezegd. . 
 
En ja, er is software die dat soort dingen heel erg goed kan benaderen (bijv van de sitesponsor Comsol) Dat ga je voor één stage-opdracht vast niet mogen aanschaffen.
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

Gebruikersavatar
Berichten: 566

Re: Leeglooptijd van een kegel/tank

Jan van de Velde schreef: Komt dat water trouwens gedurende heel de proef als één straal van 38 mm eruit, of laat dat al los van de buiswand voor die tijd? 
 
Dan zou ik zeggen, maak eens een modelletje, bijvoorbeeld in excel. 
 
Gebruik daarvoor in aanvang stomweg de wet van torricelli en veronderstel een cilindrische uitloopbuis. Laat elke tiende seconde de snelheid uitrekenen volgens torricelli, en het effect op de overblijvende hoogte in de tank na die tiende seconde. Dat is dan weer de invoer voor de tweede tiende seconde enz, en dat kopieer je voor 500 regels of zo. 
 
Kijk dan eens hoe dat model je meting (in 25 s is er 75 L uitgestroomd) benadert. Het model zal dus aanpassingen nodig hebben, vraag is hoe ernstig die nodige aanpassingen zijn. 
Probeer dan bijvoorbeeld een leidingweerstand in je model in te bouwen. Krijg je dat niet rondgerekend (verband tussen leidingdiameter, stroomsnelheid en leidingweerstand) dan zoek je een leidingnomogram, zoekt daar wat punten op, laat excel daarmee een grafiek tekenen en een functie bij bepalen.
Dat zal dan allicht een betere benadering geven.  
Interessant wordt het dan vooral als je je model eens kunt testen bij verschillende hoeveelheden water in de tank. 
 
Kijk dan eens goed naar de verschillen tussen meetresultaten en je model, en probeer dat verschil weg te krijgen met een correctiefactor in je model, tweaken zogezegd. . 
 
En ja, er is software die dat soort dingen heel erg goed kan benaderen (bijv van de sitesponsor Comsol) Dat ga je voor één stage-opdracht vast niet mogen aanschaffen.
Ik heb even volgend model uitgerekend voor een kegel met punt omhoog
hoogte 200 cm
straal grondvlak 97.720.... cm
inhoud 2.000.000 cm kubiek
straal afloop gelijk aan straal grondvlak
berekende aflooptijd is 0.127732... seconden
berekend met de excelfile  waarvan ik in een vorige post al had verwezen.

Berichten: 12

Re: Leeglooptijd van een kegel/tank

Bedankt voor je berekening Rik, helaas nog niet wat ik zoek. Maar wel fijn dat jullie meedenken!

Gebruikersavatar
Berichten: 566

Re: Leeglooptijd van een kegel/tank

Gezien de diameter van de onderkant groter is dan de diameter van de bovenkant zal bij het openen van de aflaat die gelijk is aan de diameter van de onderkant van de kegel het water binnen de kortste keren weglopen uit de kegel en zal er niet genoeg toevoer zijn uit de tank. Eens de kegel  leeg is zal de uitstroom uit de tank geen contact meer hebben met de wanden van de kegel. Volgens mij is Uw vraagstuk zinloos en zonder betekenis.
 

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 48.649

Re: Leeglooptijd van een kegel/tank

Rik Speybrouck schreef: Gezien de diameter van de onderkant groter is dan de diameter van de bovenkant zal bij het openen van de aflaat die gelijk is aan de diameter van de onderkant van de kegel het water binnen de kortste keren weglopen uit de kegel en zal er niet genoeg toevoer zijn uit de tank.
Zoals ik al eerder schreef
https://www.wetenschapsforum.nl/index.php/topic/207380-leeglooptijd-van-een-kegeltank/?p=1110998
zal dat helemaal afhangen van de tapsheid van die kegel. Water vertoont een hoge mate van cohesie, en ook van adhesie aan allerlei materialen.
 
thuisproef:
men neme een niet-schuimende waterkraan
late daar een redelijke straal water uit lopen
houde dan twee plastic stiften onder een hoek van 45° of meer onder tegen het uitstroomgat
de straal verandert in een gordijn van water, dat op een verrassend laat punt loslaat. 
taps.PNG
taps.PNG (18.55 KiB) 58 keer bekeken
nou nog, voor een 3Dproef,  een lapje redelijk stevig plastic zien te vinden om een frietzakje van te draaien, en eens te zien bij welke kegelhoek respectievelijk na welke afstand die kegel niet meer gevuld blijft.  
 
 
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

Gebruikersavatar
Berichten: 566

Re: Leeglooptijd van een kegel/tank

Jan van de Velde schreef: Zoals ik al eerder schreef
https://www.wetenschapsforum.nl/index.php/topic/207380-leeglooptijd-van-een-kegeltank/?p=1110998
zal dat helemaal afhangen van de tapsheid van die kegel. Water vertoont een hoge mate van cohesie, en ook van adhesie aan allerlei materialen.
 
thuisproef:
men neme een niet-schuimende waterkraan
late daar een redelijke straal water uit lopen
houde dan twee plastic stiften onder een hoek van 45° of meer onder tegen het uitstroomgat
de straal verandert in een gordijn van water, dat op een verrassend laat punt loslaat. 
Afbeelding taps.PNG
nou nog, voor een 3Dproef,  een lapje redelijk stevig plastic zien te vinden om een frietzakje van te draaien, en eens te zien bij welke kegelhoek respectievelijk na welke afstand die kegel niet meer gevuld blijft.  
 
 
Maar je blijft voor wat betreft de leegloop van de eigenlijke tank met de bovendiameter zitten. Ik denk dat om een volledige kegel vol water te houden op basis van de door U genoemde krachten het lastig zal worden want het water stroomt uit het bovenste gat recht naar beneden. Hoe de vraagsteller aan die 25 sec komt op basis van de opgegeven maten is me nog altijd een raadsel hoor, volgens mij is dat onmogelijk

Reageer