Froude getal, verticale leiding

[Bernouilli35]

Beste,
 
Kan iemand mij het criterium zeggen wanneer een verticale leiding vloeistof vol is of slechts een vloeistoffilm langs de wand heeft en middenin een gaskern.
Ik heb me totnutoe altijd gebaseerd op de richtwaarden in Engineering Manual- charpter 2, feb 2006 p. 34.
Ik heb een screenshot van deze manual in bijlage toegevoegd.
Ik werk aan een case waarin de verticale leiding niet ondergedompeld is, dus geval a. Het is de waterafvoer van vat A naar vat B. Vat A staat op een hoogte van 10 meter en vat B staat op een hoogte van 4 meter. Er staat een regelventiel in de verticale leiding, ter hoogte van vat A, dus op 10 meter hoogte. Beide vaten staan op dezelfde, atmosferische druk.
Indien de verticale leiding niet vloeistofvol is, heerst er een tegendruk van 1 bara aan het regelventiel (omw de gaskern die dezelfde druk heeft als vat B). Indien de leiding wel vloeistofvol is, heerst er een tegendruk van 0,4 bara aan het regelventiel (frictieverliezen verwaarloosd). Dit is een groot verschil voor de sizing van het regelventiel.
 
Volgens deze manual zou de leiding niet vloeistofvol zijn bij Froude getallen < 2. Echter, in deze manual gebruiken ze een andere definitie van het Froude getal, nl. Fr = v²/gD , met v= snelheid; g= valversnelling en D= binnendiameter van de leiding.
Dit is eigenlijk het kwadraat van het normale Froude getal.
 
Kan iemand deze richtwaarden en formule bevestigen want ik vind vnl andere richtwaarden terug rond Fr <0,3 of Fr<1... en dan telkens met de normale definitie van Fr = v/gD.
 
 

[Pinokkio]

Engineering Manual

Er bestaan tig engineering manuals over van alles en nog wat.
Welke bedoel jij precies? Schrijver(s), uitgever?
 
Het Froude getal is nuttig voor berekeningen aan open (bijna) horizontale kanalen (open channel hydraulics) en zelfs aan stroming langs schepen. In die gevallen is Fr de verhouding van werkelijke snelheid en kritische snelheid en meestal wil men dan dus Fr < 1.
 
Dat men het blijkbaar ook meent te kunnen gebruiken om te bepalen of een verticale leiding al dan niet volledig gevuld zal zijn vind ik nogal pseudo science.
 
Of de long bubble in plaatje b) omhoog of omlaag zal bewegen zal toch ook afhangen van de viscositeit van de vloeistof. En de oppervlaktespanning zal ook een rol spelen want die heeft invloed op de grootte van de bubble.
Diverse bronnen kunnen dan verschillende grenswaardes voor Fr geven, afhankelijk van welke vloeistof men gebruikt heeft voor de tests.
 
Als je ontwerpt en je bent verantwoordelijk voor de werking ervan, dan moet je niet vertrouwen op wat toevallig in het dichtsbijzijnde boek staat. Gebruik ook je gezonde verstand. Het moet straks gegarandeerd werken. en als dat niet zo blijkt te zijn kun je niet Froude de schuld geven want die is al lang begraven.
 
Een goed ontwerper plaatst de regelklep lager, ongeveer op de hoogte van de bodem van vat B.