overhevelen

[ukster]

Overhevelen is een handige techniek om een vloeistof uit een vat te halen als er bijvoorbeeld een sediment laag is die niet mag worden verstoord. Beperking is echter dat de druk op het hoogste punt niet onder de dampspanning van de vloeistof mag komen. Mocht dit gebeuren, dan komt er damp vrij uit de oplossing (koken) en zal een onderbreking in de vloeistofstroom veroorzaken.

overhevelen.png (10.68 KiB) 3923 keer bekeken

De vloeistof met een dichtheid van 1150 kg/m³ wordt overgeheveld uit een open vat met behulp van een sifonbuis met inwendige diameter 25 mm en lengte 40m. wrijvingsfactor 0,005. De minimaal toegestane druk van de vloeistof is 18 KN/m². Aan het uiteinde van de buis heerst de atmosferische druk.
Wat is de minimale hoogte H, de stroomsnelheid v en de flow Q

[wnvl1]

Je hebt een K factor nodig om de bochten te verrekenen denk ik.

[ukster]

In principe beinvloeden bochten de totale head loss.

drukverlies tgv een bocht.png (3.16 KiB) 3816 keer bekeken

.

bocht.png (21.68 KiB) 3816 keer bekeken

Echter, bij dit vraagstukje is er niets over bekend.

[wnvl1]

weg

[wnvl1]

$$0 = \frac{\rho v^2}{2} - \rho g (H+2) + 0.005 \frac{40}{0.025} \frac{v^2}{2g}$$
$$p_{atm} - \rho g (10) \frac{\rho v^2}{2} - 0.005 \frac{40-10-H-2}{0.025} \frac{v^2}{2g}=18000$$


Dit stelstel oplossen naar H en v?

[ukster]

Hmm...
v=0.03583481399 m/s
H= -2m
of ik moet hierin een fout gemaakt hebben

[wnvl1]

De eerste vgl is Bernouilli met verliezen tussen eerste vat en uitgang van de leiding.
De tweede vgl is Bernouilli met verliezen tussen eerste vat tot het punt met de laagste druk (bovenste punt van de neergaande leiding).

[wnvl1]

Correctie in de tweede vgl.

$$0 = \frac{\rho v^2}{2} - \rho g (H+2) + 0.005 \frac{40}{0.025} \frac{v^2}{2g}$$
$$p_{atm} - \rho g (10) - \frac{\rho v^2}{2} - 0.005 \frac{40-10-H-2}{0.025} \frac{v^2}{2g}=18000$$

[ukster]

Dan krijg ik nog steeds een negatieve waarde voor H
v= 0.9609968759 m/s
H = -1.952896540 m

[wnvl1]

Met de wrijvingsfactor wordt daarmee de Darcy wrijvingscoëfficiënt bedoeld?

https://nl.wikipedia.org/wiki/Darcy-Wei ... rgelijking

[wnvl1]

Nog een foutje

$$0 = \frac{\rho v^2}{2} - \rho g (H+2) + 0.005 \frac{40}{0.025} \frac{\rho v^2}{2}$$
$$p_{atm} - \rho g (10) - \frac{\rho v^2}{2} - 0.005 \frac{40-10-H-2}{0.025} \frac{\rho v^2}{2}=18000$$

[ukster]

Met de wrijvingsfactor wordt daarmee de Darcy wrijvingscoëfficiënt bedoeld?

Nee, bedoelt wordt de Blasius vergelijking voor smooth-walled pipes.

Blasius.png (999 Bytes) 3570 keer bekeken

[wnvl1]

Dan moet ik er nog die 4 aan toevoegen

$$0 = \frac{\rho v^2}{2} - \rho g (H+2) + 0.005 \cdot 4 \cdot \frac{40}{0.025} \frac{\rho v^2}{2}$$
$$p_{atm} - \rho g (10) - \frac{\rho v^2}{2} - 0.005 \cdot 4 \cdot \frac{40-10-H-2}{0.025} \frac{\rho v^2}{2}=18000$$

[ukster]

Dan wordt het v=4,52m/s en H=32,39m
Dat kan niet zo zijn omdat de buis 40m lang is

[ukster]

Volgens mij dit:
Bernoulli tussen buisingang en bovenin

1.png (3.69 KiB) 3384 keer bekeken

Bernoulli tussen vloeistofoppervlak en buisuitgang

2.png (3.52 KiB) 3384 keer bekeken