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[quote="isi1"][quote="Elfenbein"]c) mit einer Pumpe, die am unteren Punkt der Wasserfälle installiert ist, soll ein Teil des Wassers wieder hochgepumpt werden. Das kreisrunde Steigrohr der Pumpe habe einen Innendurchmesser von 10 cm, Viskosität Wasser 1kg/m/s. Welchen Druck in bar muss die Pumpe liefern, damit ein Volumenstrom von [b]300l/s[/b] erreicht wird?[/quote][size=12]Berechnung der Reibung Fördermedium: Wasser 20 °C / flüssig Volumenstrom: 300 l/s Dichte: 998,206 kg/m³ Dynamische Viskosität: 1001,61 10-6 kg/ms Rohrleitungselement: Kreisrohr Elementabmessungen: Rohrdurchmesser D: 100 mm Rohrlänge L: 100 m ... sagen wir senkrecht Strömungsgeschwindigkeit: 38,2 m/s Reynolds-Zahl: 3806737 Strömungsform: turbulent Rohrrauhigkeit: 1 mm ... geschätzt Rohrreibungszahl: 0,04 Zeta-Wert: 37,86 Zeta-Wert abzw.Rohr: - Druckv. abzw.Rohr: - Druckverlust: 275695 mbar 276 bar hinzu kommen noch die ca. 10 bar für die Höhe Kann es sein, dass es nur 300 L/min sein sollen? [/size][/quote]
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isi1
Verfasst am: 27. März 2015 15:17
Titel:
o_o hat Folgendes geschrieben:
Also ich hab jetzt die Druckaufgabe versucht mit der Hagen-Poiseuille Formel zu lösen. Hab da 76,43 bar rausbekommen, wobei das nicht richtig sein kann
Stimmt, denn Hagen-Poiseuille gilt nur bei laminarer Strömung.
Wenn Du aber 300 L/s durch ein Rohr mit 10 cm lichter Weite bringen willst, hast Du weit über 100 km/h und damit jedenfalls eine turbulente Strömung:
Reynoldszahl ab 2040 (2300) ist es jedenfalls turbulent.
Oder habe ich mich verrechnet?
o_o
Verfasst am: 27. März 2015 10:28
Titel:
Vielen Dank für eure schnellen Antworten!
Also ich hab jetzt die Druckaufgabe versucht mit der Hagen-Poiseuille Formel zu lösen. Hab da 76,43 bar rausbekommen, wobei das nicht richtig sein kann :/ . Ich denke auch, dass die Reibung vernachlässigt sein kann, da diese Aufgaben in der Klausur OHNE Taschenrechner gelöst werden mussten.
isi1
Verfasst am: 26. März 2015 20:58
Titel:
Elfenbein hat Folgendes geschrieben:
c) mit einer Pumpe, die am unteren Punkt der Wasserfälle installiert ist, soll ein Teil des Wassers wieder hochgepumpt werden. Das kreisrunde Steigrohr der Pumpe habe einen Innendurchmesser von 10 cm, Viskosität Wasser 1kg/m/s. Welchen Druck in bar muss die Pumpe liefern, damit ein Volumenstrom von
300l/s
erreicht wird?
Berechnung der Reibung
Fördermedium: Wasser 20 °C / flüssig
Volumenstrom: 300 l/s
Dichte: 998,206 kg/m³
Dynamische Viskosität: 1001,61 10-6 kg/ms
Rohrleitungselement: Kreisrohr
Elementabmessungen: Rohrdurchmesser D: 100 mm
Rohrlänge L: 100 m ... sagen wir senkrecht
Strömungsgeschwindigkeit: 38,2 m/s
Reynolds-Zahl: 3806737
Strömungsform: turbulent
Rohrrauhigkeit: 1 mm ... geschätzt
Rohrreibungszahl: 0,04
Zeta-Wert: 37,86
Zeta-Wert abzw.Rohr: -
Druckv. abzw.Rohr: -
Druckverlust: 275695 mbar
276 bar
hinzu kommen noch die ca. 10 bar für die Höhe
Kann es sein, dass es nur 300 L/min sein sollen?
schnudl
Verfasst am: 26. März 2015 20:54
Titel:
b)nehmen sie an, dass die tatsächliche Wassermenge um bis zu 10% vom Durchschnitt abweichen kann und berechnen sie das minimale und max.
Volumen
, das pro s hinunterstürzt
1,4*10^6 kg Wasser sind wie viele m³ ?
c) mit einer Pumpe, die am unteren Punkt der Wasserfälle installiert ist, soll ein Teil des Wassers wieder hochgepumpt werden. Das kreisrunde Steigrohr der Pumpe habe einen Innendurchmesser von 10 cm, Viskosität Wasser 1kg/m/s. Welchen Druck in bar muss die Pumpe liefern, damit ein Volumenstrom von 300l/s erreicht wird?
Hätte das Rohr keinen Widerstand, so wäre der minimale Druck gleich dem hydrostatischen Druck der Wassersäule.
Zuätzlich geht aber durch Reibung Druck verloren. Das lässt sich durch das Hagen-Poissonsche Gesetz beschreiben:
http://de.wikipedia.org/wiki/Gesetz_von_Hagen-Poiseuille
Der erforderliche Druck der Pumpe muss die Wassersäule plus die Reibungsverluste "überwinden".
Elfenbein
Verfasst am: 26. März 2015 19:00
Titel: Klausurfrage zu Viktoriafällen
Meine Frage:
Hallo, ich verzweifle gerade an einer Aufgabe, die ich für meine Physik Klausur übe. Also das ist die Aufgabe:
pro s stürzen 1,4*10^6 kg Wasser die Viktoriafälle hinunter, die einen Höhenunterschied von 100m aufweisen
a)welche elektr. Leistung könnte erzeugt werden?
b)nehmen sie an, dass die tatsächliche Wassermenge um bis zu 10% vom Durchschnitt abweichen kann und berechnen sie das minimale und max. Volumen , das pro s hinunterstürzt
c) mit einer Pumpe, die am unteren Punkt der Wasserfälle installiert ist, soll ein Teil des Wassers wieder hochgepumpt werden. Das kreisrunde Steigrohr der Pumpe habe einen Innendurchmesser von 10 cm, Viskosität Wasser 1kg/m/s. Welchen Druck in bar muss die Pumpe liefern, damit ein Volumenstrom von 300l/s erreicht wird?
Meine Ideen:
Also den Teil a hab ich gelöst mit P=W/t war ja jetzt nicht so schwer. Aber wie kriege ich den Rest raus? Könnt ihr mir bitte irgendwelche Tips zu Ansätzen geben? Ich hab leider mit Physik nix am Hut und brauche es dennoch für mein Studium. Vielen Dank schon mal im Voraus