Hoe zit dit precies?

[Xilvo]

Naar mijn weten verloopt een lekkage in een vacuum vat linear.

Dat verhaal over "choked flow" kende ik niet. Dat betekent dat eerst de druktoename lineair in de tijd verloopt tot de binnendruk 0,528 bar is geworden, waarna het verloop alsnog exponentieel wordt.

Voor mij voelt het afgewimpeld te worden als verstoorder van het topic. En dat men liever bij gangbare eigen verklaringen te blijven. Niet erg leuk en geeft mij een zuur gevoel als buitenbeentje geprojecteerd te worden. Niet wetenschappelijk niet erg open minded.

Ik snap deze zure reactie niet. Er is je een paar keer uitgelegd waarom het verloop exponentieel zou zijn. Prima als je weet dat dat in het begin niet zo is, maar als je alleen vertelt dat je dat zo geleerd is, zonder verdere uitleg, dan kunnen wij er ook weinig mee.

Met deze uitleg/bron maak je pas duidelijk wat je bedoelt.

Kortom, het verloop is eerst lineair waarna het overgaat in een exponentieel verloop.

[wnvl1]

At low flow rates in the continuum, or viscous range of gas flow (occurring at pressures above roughly 1 mbar), the flow rate through a pipe or orifice is directly proportional to the pressure differential across the pipe or orifice..

Een lineair verband tussen druk en flow impliceert een exponentiële respons van de druk. Kan het zijn dat er daar een misverstand zit? Het is maat bedoeld als suggestie.

Ik heb nooit geen vacuüm techniek gehad, dus over de grond van de zaak ga je veel meer weten dan ik.

[boertje125]

hoe stabiel is dat vat?
of het materiaal helemaal dicht is valt buiten mijn kennis
maar wat ik wel weet over perplex is dat het een materiaal dat kruipt (toenemende vervorming bij een gelijkblijvende belasting).
op die manier zou de druk kunnen toenemen door vervorming van het vat.
probeer het eens met een stalen vat.

[Xilvo]

At low flow rates in the continuum, or viscous range of gas flow (occurring at pressures above roughly 1 mbar), the flow rate through a pipe or orifice is directly proportional to the pressure differential across the pipe or orifice..

Een lineair verband tussen druk en flow impliceert een exponentiële respons van de druk.

Dat geldt voor het gebied waar de binnendruk gestegen is tot boven 0,528 maal de buitendruk.
Daar beneden is de stroom constant (bij constante afmetingen van de opening).

[Xilvo]

op die manier zou de druk kunnen toenemen door vervorming van het vat.

Wil je de druk verviervoudigen, dan zal je het volume tot een kwart moeten reduceren. Dat zie je wel

[CoenCo]

Zomaar een vraag.. als je niet tot 0.9mBar leegpompt, maar bijvoorbeeld tot 2mBar.
Stopt de drukstijging daarna dan ook weer op 4mBar, of gaat hij dan verder door?
Ik weet nog niet precies wat het antwoord ons oplevert, maar het zou mogelijk wel een richting kunnen geven voor verder onderzoek?

[wnvl1]

For homogeneous fluids, the physical point at which the choking occurs for adiabatic conditions, is when the exit plane velocity is at sonic conditions; i.e., at a Mach number of 1.[1][2][3] At choked flow, the mass flow rate can be increased only by increasing density upstream and at the choke point.

Komt uit wikipedia. Ga je in de buurt van Mach 1 zitten hier?

[Xilvo]

Ga je in de buurt van Mach 1 zitten hier?

Dat geldt voor de stroming in de opening, het lek. Waarom zou dat niet kunnen?

[jkien]

Dan blijft m.i. alleen nog ontgassen over, maar dat vind ik dan weer onwaarschijnlijk. Kennelijk heb ik dan -zonder aanmerkelijk effect- al 6 keer een drukverschil van 3 mbar weggepompt. Dat komt ruwweg neer op 2 cm³ gas bij 1 bar. Het lijkt mij veel te veel. Zou de oorzaak een speciale eigenschap van PMMA kunnen zijn?

Het artikel Vacuum Levels of Acrylic Vacuum Chambers van Sanatron, een vacuum technologie bedrijf, geeft wat praktische informatie. PMMA is bruikbaar voor vacuumkamers voor drukken boven de 0.1 mbar, maar het heeft last van uitgassen. PMMA kan bijvoorbeeld 0,4 gewichtsprocent water absorberen, die hoeveelheid water zou dan moeten uitgassen in de vacuumkamer.

[wnvl1]

Geen idee. Het zou kunnen.

Hier heb je een calculator om het debiet te berekenen in geval van een opening in een vat.

https://www.tlv.com/global/ME/calculato ... dvanced=on

Om dan een idee te hebben van de snelheid moet je ook nog een idee hebben van de dichtheid in de opening natuurlijk.

[Marko]

Ik kom met een snelle sigarendoosjesberekening op een drukopbouw in de orde van 100 Pa, dus dat zou met wat plussen en minnen wel kunnen. Maar bij uitgassen zou je verwachten dat het na de eerste keer wel klaar is.

Transmissie van waterdamp en andere gassen uit de atmosfeer treedt zeker op bij PMMA maar niet met een snelheid die nodig zou zijn om deze drukopbouw te verklaren; de diffusiecoëfficiënt is in de orde 10^-12 m²/s; dat leidt bij de gegeven diktes en oppervlaktes tot een transport in de orde van 10^-12 mol gas per seconde en na 100 seconden verwacht je dan ongeveer 10^-10 mol gas in de ruimte. Bij een volume van 10^-4 m³ en "RT" ongeveer 2500 kJ/mol is de overeenkomstige druk minder dan een Pa.

[Xilvo]

Hier heb je een calculator om het debiet te berekenen in geval van een opening in een vat.

Even geprobeerd met drukken van 1 bar en 0,5 bar, T=20° C en een opening met een diameter van 0,1 mm.
Gebruik ik 1 bar in de opening dan wordt de snelheid ca 150 m/s, bij 0,5 bar het dubbele. Dat komt dus aardig in de buurt van de geluidssnelheid.

[Michel Uphoff]

Allereerst: Dank voor de reacties, deze input geeft mij een aantal ideeën om mee verder te zoeken. Ik pik er wat krenten uit (no offense als ik jouw 'krent' niet genoemd heb).

@OOOvincentOOO:
>> Enige niet lineaire effecten bij hogere drukken lijken mij plausibel. <<
Dat is wel zeker zo. Maar die 'choked' flow waarbij dat kantelpunt rond de halve bar zou liggen, dat lijkt mij in deze opstelling toch erg sterk. Ik zou het eens kunnen testen door een kraantje een heel klein stukje open te zetten vanaf enkele mbar tot 1 bar en dan de druk tegen het tijdverloop plotten. Helaas gaat mijn digitale vacuümmeter maar tot 100 mbar. Ik heb wel een mechanische manometer, maar die is erg onnauwkeurig. Gelukkig is hij aan vervanging toe, dus dit komt mooi uit. Ik laat het weten als ik het heb geplot.

>> Voor mij voelt het afgewimpeld te worden als verstoorder van het topic. <<
Nou dat is bij mij in ieder geval, maar ik neem aan ook bij de anderen, niet de bedoeling.

@Boertje 125: >> op die manier zou de druk kunnen toenemen door vervorming van het vat <<
Inderdaad zakt de deksel een tiende millimeter of zo in door de buitendruk en neemt de diameter met nog wat minder af, maar dat is bij lange na niet genoeg om de druk van 1 tot 4 mbar op te laten lopen. Als ik de vervorming opmeet en inschat kom ik op maximaal 1% druktoename van 1 mbar tot 1,01 mbar dus.
>> probeer het eens met een stalen vat <<
Heb ik niet, helaas.

@CoenCo: >> als je niet tot 0.9mBar leegpompt, maar bijvoorbeeld tot 2mBar. Stopt de drukstijging daarna dan ook weer op 4mBar, of gaat hij dan verder door? <<
Prima suggestie! Ga ik proberen. Inderdaad, wat de uitkomst dan zou betekenen, is vers twee.

@JKien: >> PMMA kan bijvoorbeeld 0,4 gewichtsprocent water absorberen, die hoeveelheid water zou dan moeten uitgassen in de vacuumkamer. <<
Dan zou ik toename tot de dampdruk van water bij pakweg 22 graden verwachten, dus zo'n 25 mbar na verloop van tijd. Vraag is wel hoe lang dat dan duurt.

@Marco >> Maar bij uitgassen zou je verwachten dat het na de eerste keer wel klaar is. <<
Of na een paar keer een significante verlaging van de einddruk zien, zou ik denken. Maar dat lijkt niet het geval.
>> is de overeenkomstige druk minder dan een Pa. <<
Van zulke lage drukken kan ik alleen maar dromen.

Ok, ik ga eerst nog eens wat meten:
Drukverloop over wat langere tijd (uren)
Drukverloop zonder die afdichtkit (dampdruk kit?)
Drukverloop bij zeg eens 50 graden
Drukverloop vanaf startpunt 4 mbar

Ik kom er dus op terug, maar het kan even duren.

[OOOVincentOOO]

Algemene beschrijven kunststoffen citaat boek, perspex: "sterke ontgassing/grote hoeveelheden water afgifte... voor grof vacuum toepassingen".

Mijn Opinie:
Misschien word word het perspex "geactiveerd" na het eerste vacuum. Hiermee bedoel ik dat het materiaal plastisch/thermisch veranderd waardoor er meer water vrijkomt, door bijvoorbeeld kanaaltjes in polymeren wat zich openen welke voorheen verstopt/gedicht waren door plastische/thermische vervorming? Het is immer 200 [kg] kracht (indien ik het goed berekende) dat zal de microscopische structuur toch beïnvloeden lijkt me.

Bron: Basisboek vacuum techniek M. Suurmeijer, Th. Mulder, J. Verhoeven

Eerste pagina's supersoon hoofdstuk, dit hoofdstuk is erg uitgebreid en abacadabra voor mij momenteel. Maar met Bernoulli kom ik uit op 392 [m/s] Δp=½ρv² ik kan het doen maar of dit goed toepasbaar is weet ik niet.

Bron: Basisboek vacuum techniek M. Suurmeijer, Th. Mulder, J. Verhoeven

Excuses voor mijn irritaties, maar leuk dat de groep deelnemers groter is!

[wnvl1]

Kan ja blad 128 ook trekken aub, want nu missen we het slot.