Startseite
Forum
Fragen
Suchen
Formeleditor
Über Uns
Registrieren
Login
FAQ
Suchen
Foren-Übersicht
->
Mechanik
Antwort schreiben
Benutzername
(du bist
nicht
eingeloggt!)
Titel
Nachrichtentext
Smilies
Weitere Smilies ansehen
Schriftfarbe:
Standard
Dunkelrot
Rot
Orange
Braun
Gelb
Grün
Oliv
Cyan
Blau
Dunkelblau
Indigo
Violett
Weiß
Schwarz
Schriftgröße:
Schriftgröße
Winzig
Klein
Normal
Groß
Riesig
Tags schließen
Schreibt eure Formeln hier im Board am besten mit Latex!
So gehts:
Latex-Kurzbeschreibung
|
Formeleditor
[quote="Mathefix"]Es handelt sich um einen [b]Freistrahl[/b]: Ein Freistrahl ist eine Strömung aus einer Düse in die freie Umgebung ohne Wandbegrenzung. Das aus der Düse ausströmende Fluid und das Fluid der Umgebung haben unterschiedliche Geschwindigkeiten. Zwischen ihnen entsteht eine Scherschicht, aus der sich ein Freistrahl entwickelt. Das umgebende Fluid wird angesaugt und mitgerissen. Die Strahlgeschwindigkeit nimmt in x-Richtung hyperbolisch, in y_richtung glockenförmig ab. Der Kernbereich des Strahls beträgt ca. 5 - 8 Düsendirchmesser. Bei der geringen Entfernung von 20 cm sind die Hinweise von Frankx zutreffend. Die Kraft mit der der Strahl unter diesen Bedingungen auf das Bauteil ausübt ist [latex]F = \dot{m} \cdot v = \dot{V} \cdot \varrho \cdot v = A \cdot \varrho \cdot v^{2} [/latex] und der Druck [latex]p = \frac{F}{A}= \varrho \cdot v^{2} [/latex] Die Arbeit (Energie) W, die vom Wasserstrahl verrichtet wird [latex]P = \frac{\dd W}{\dd t} = \frac{1}{2}\cdot \dot{m}\cdot v^{2} = \frac{1}{2}\cdot \dot{V} \cdot \varrho \cdot v^{2} = \frac{1}{2}\cdot A \cdot \varrho \cdot v^{3}[/latex] [latex]W = \frac{1}{2}\cdot A \cdot \varrho \cdot v^{3}\cdot t[/latex] Näheres s. Anhang.[/quote]
Optionen
HTML ist
aus
BBCode
ist
an
Smilies sind
an
BBCode in diesem Beitrag deaktivieren
Smilies in diesem Beitrag deaktivieren
Spamschutz
Text aus Bild eingeben
Alle Zeiten sind GMT + 1 Stunde
Gehe zu:
Forum auswählen
Themenbereiche
----------------
Mechanik
Elektrik
Quantenphysik
Astronomie
Wärmelehre
Optik
Sonstiges
FAQ
Sonstiges
----------------
Off-Topic
Ankündigungen
Thema-Überblick
Autor
Nachricht
Mathefix
Verfasst am: 28. Sep 2018 09:04
Titel:
Es handelt sich um einen
Freistrahl
:
Ein Freistrahl ist eine Strömung aus einer Düse in die freie Umgebung ohne Wandbegrenzung. Das aus der Düse ausströmende Fluid und das Fluid der Umgebung haben unterschiedliche Geschwindigkeiten. Zwischen ihnen entsteht eine Scherschicht, aus der sich ein Freistrahl entwickelt. Das umgebende Fluid wird angesaugt und mitgerissen.
Die Strahlgeschwindigkeit nimmt in x-Richtung hyperbolisch, in y_richtung glockenförmig ab.
Der Kernbereich des Strahls beträgt ca. 5 - 8 Düsendirchmesser.
Bei der geringen Entfernung von 20 cm sind die Hinweise von Frankx zutreffend.
Die Kraft mit der der Strahl unter diesen Bedingungen auf das Bauteil ausübt ist
und der Druck
Die Arbeit (Energie) W, die vom Wasserstrahl verrichtet wird
Näheres s. Anhang.
Frankx
Verfasst am: 28. Sep 2018 07:01
Titel:
Zitat:
Meine Idee war es mit den Formeln für den horizontalen Wurf zu rechnen, jedoch findet man dadurch nur die y-Auslenkung am Auftreffpunkt heraus und nicht die Auftreffgeschwindigkeit oder -Energie.
Wenn der Höhenunterschied, so wie in deiner Anwendung recht gering ist, kann man den Zuwachs an kinet. Energie durch Umwandlung von pot. Energie in kinet. Energie vernachlässigen.
Verluste an kinet. Energie dürfte es dagegen mit zunehmender Entfernung von der Düse durch Wechselwirkung mit der Luft geben (Reibung, Wirbelbildung).
Dies ist ein sehr komplexer Vorgang. Man könnte das am einfachsten durch Versuchsreihen und eine daraus hergeleitete empirische Formel erfassen.
Bei kurzen Abstand würde ich das aber ebenfalls vernachlässigen
Ein weiterer Effekt ist, dass der Strahl sich im Vergleich zum Düsendurchmesser eventuell etwas weitet. Man könnte nun den Strahldurchmesser am Auftreffpunkt z.B. fotografisch messen.
Da der Volumenstrom bekannt ist, kann man daraus die Auftreffgeschwindigkeit und den Druck am Auftreffpunkt ermitteln.
Wenn auch das vernachlässigbar ist, dann entspricht die Auftreffgeschwindigkeit im Wesentlichen der Austrittsgeschwindigkeit.
.
Nero
Verfasst am: 28. Sep 2018 06:10
Titel: Geschwindigkeit eines horizontalen Wasserstrahls
Meine Frage:
Hallo zusammen,
ich bin auf der Suche nach einer theoretischen Grundlage dazu, wie man die Geschwindigkeit eines horizontalen Wasserstrahls, zum Beispiel nach 20 cm berechnen kann.
Mein konkreter Fall ist ein Hochdruckreiniger, der auf ein Bauteil gerichtet wird und ich herausfinden muss mit welcher Geschwindigkeit und damit Energie der Strahl das Bauteil trifft. Austrittsgeschwindigkeit und Volumen sind gegeben.
Meine Ideen:
Meine Idee war es mit den Formeln für den horizontalen Wurf zu rechnen, jedoch findet man dadurch nur die y-Auslenkung am Auftreffpunkt heraus und nicht die Auftreffgeschwindigkeit oder -Energie.