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Mathefix	Verfasst am: 02. März 2021 12:51    Titel: DrStupid hat Folgendes geschrieben: Die Korrektur war dann doch viel einfacher als gedacht. Wenn das ganz am Anfang mit Schallgeschwindigkeit ausströmt, dann bleibt das so, solange sich der Stickstoff wie ein ideales Gas verhält und der Außendruck vernachlässigbar bleibt. Damit sehen die Gleichungen fast genauso aus wie mit Bernoulli. Für die Ausströmgeschwindigkeit erhalte ich (was mit To = 20 °C am Anfang 349 m/s entspricht), für die Leistung (was bei einem Düsendurchmesser von 6 mm am Anfang rund 200 kW entspricht) und für die Arbeit (was insgesamt rund 715 kJ entspricht). Für den Schub gilt dann Das entspricht am Anfang 790 N, wodurch eine Flasche mit 80 kg Leergewicht mit 8,7 m/s² beschleunigt wird. Das reicht zwar nicht, um senkrecht abzuheben, aber horizontal kann sie theoretisch fast 100 km/h erreichen. @DrStupid Sieht gut aus
DrStupid	Verfasst am: 02. März 2021 12:07    Titel: Die Korrektur war dann doch viel einfacher als gedacht. Wenn das ganz am Anfang mit Schallgeschwindigkeit ausströmt, dann bleibt das so, solange sich der Stickstoff wie ein ideales Gas verhält und der Außendruck vernachlässigbar bleibt. Damit sehen die Gleichungen fast genauso aus wie mit Bernoulli. Für die Ausströmgeschwindigkeit erhalte ich (was mit To = 20 °C am Anfang 349 m/s entspricht), für die Leistung (was bei einem Düsendurchmesser von 6 mm am Anfang rund 200 kW entspricht) und für die Arbeit (was insgesamt rund 715 kJ entspricht). Für den Schub gilt dann Das entspricht am Anfang 790 N, wodurch eine Flasche mit 80 kg Leergewicht mit 8,7 m/s² beschleunigt wird. Das reicht zwar nicht, um senkrecht abzuheben, aber horizontal kann sie theoretisch fast 100 km/h erreichen.
Mathefix	Verfasst am: 01. März 2021 20:14    Titel: DrStupid hat Folgendes geschrieben: Mathefix hat Folgendes geschrieben: lt. Tabelle ist c_N = 334 m/s. Das sieht nach der Schallgeschwindigkeit bei 0 °C aus. Geschenkt. c_N = 348 m/s bei 20°C.
DrStupid	Verfasst am: 01. März 2021 20:10    Titel: Mathefix hat Folgendes geschrieben: lt. Tabelle ist c_N = 334 m/s. Das sieht nach der Schallgeschwindigkeit bei 0 °C aus.
Mathefix	Verfasst am: 01. März 2021 19:49    Titel: DrStupid hat Folgendes geschrieben: Mathefix hat Folgendes geschrieben: Geht man von einem konstanten Rohrquerschnitt aus, ist die maximale Geschwindigkeit die Schallgeschwindigkeit des Gases. Dann gelten meine Gleichungen nur bis Das wären bei Stickstoff mit 20 °C rund 350 m/s. Darüber müsste ich die die Austrittsgeschwindigkeit auf c begrenzen. Vielleicht komme ich morgen dazu das auch noch durchzurechnen. @DrStupid Ist schon ok. lt. Tabelle ist c_N = 334 m/s. Damit ist die maximale Geschwindigkeit zum Zeitpunkt t = 0 bestimmt Die maximale Leistung steht nur für eine infinitesimale Zeit zur Verfügung. Schönen Abend Mathefix
DrStupid	Verfasst am: 01. März 2021 19:23    Titel: Mathefix hat Folgendes geschrieben: Geht man von einem konstanten Rohrquerschnitt aus, ist die maximale Geschwindigkeit die Schallgeschwindigkeit des Gases. Dann gelten meine Gleichungen nur bis Das wären bei Stickstoff mit 20 °C rund 350 m/s. Darüber müsste ich die die Austrittsgeschwindigkeit auf c begrenzen. Vielleicht komme ich morgen dazu das auch noch durchzurechnen.
Mathefix	Verfasst am: 01. März 2021 19:03    Titel: DrStupid hat Folgendes geschrieben: Ich habe das Ganze mit Bernoulli und adiabatischer Expansion durchgerechnet. Damit komme ich auf die Ausströmgeschwindigkeit ...(was mit To = 20 °C am Anfang 590 m/s entspricht) ... Geht man von einem konstanten Rohrquerschnitt aus, ist die maximale Geschwindigkeit die Schallgeschwindigkeit des Gases.
DrStupid	Verfasst am: 01. März 2021 16:35    Titel: Ich habe das Ganze mit Bernoulli und adiabatischer Expansion durchgerechnet. Damit komme ich auf die Ausströmgeschwindigkeit (was mit To = 20 °C am Anfang 420 m/s entspricht), die Leistung (was bei einem Düsendurchmesser von 5 mm am Anfang 160 kW entspricht) und die Arbeit (was insgesamt 720 kJ entspricht). Die Abschätzung von Mechaniker Lehrling ist also zumindest nicht abwegig. Edit: Rechenfehler korrigiert.
Mathefix	Verfasst am: 01. März 2021 13:25    Titel: Das ist ziemlich kompliziert: Ausströmgeschwindigkeit, Druck und Volumenstrom sind nicht konstant. Ausströmgeschwindigkeit Isentropenexponent Stickstoff Dichte Stickstoffbei p = 200 bar Innendruck Luftdruck erhalte ich bei t = 0 Die höchste Ausströmgeschwindigkeit des Mediums ist die Schallgeschwindigkeit bei 20° C Habe leider keine Muße, mich an die Lösung zu machen. Edit:Rechenfehler korrigiert
Mathefix	Verfasst am: 28. Feb 2021 18:40    Titel: Möglicher Ansatz: Volumenänderungsarbeit
Mechaniker Lehrling	Verfasst am: 28. Feb 2021 14:32    Titel: Druckflasche Meine Frage: Hallo Zusammen, Ich habe etwas schwergewichtigen mit dieser Aufgabe: In einer Handelsüblichen Stickstoffdruckflasche hat es 50lt Stickstoff (gasförmig) mit 200bar. Wenn jetzt das Ventil dieser Flasche abgeschlagen wird, wird eine hohe menge kinetische Energie freigesetzt. Wie viele kW entspricht das in etwa? Meine Ideen: Soweit ich verstanden habe : P = p x qv Also Leistung in Watt = Druck x Volumenstrom 200bar ? 20´000´000 Pa Der Volumenstrom ist glaube ich definiert mit m3/s Also 50lt ? 0.05 m3 Wenn ich jetzt davon ausgehe das die Flasche in ca. 5sec leer ist wären das also 0.05/5 = 0.01 m3/s Somit wäre die Leistung: 20´000´000 Pa x 0.01 m3/s = 200´000 W = 200 kW Ist das möglich? Das ist doch arg viel? Weis jemand wo mein Fehler liegt? Ich danke für eure Hilfe.

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