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Mathefix
BeitragVerfasst am: 11. Feb 2022 12:55    Titel:

Der Vollständigkeit halber, da es oft nicht beachtet wird.



Bei dem Durchmesser d in der Darcy-Weisbach Gleichung handelt es sich um den hydraulischen Durchmesser.



A- Querschnittsfläche
U = Umfang

Nur bei kreisfärmigem Querschnitt ist
Myon
BeitragVerfasst am: 10. Feb 2022 21:12    Titel:

Ohne Diffusor lautet die erweiterte Bernoulli-Gleichung



Mit Diffusor ändert sich die Gleichung zu



Im 1. Fall ist v die mittlere Geschwindigkeit im Rohr, im 2. Fall die mittlere Geschwindigkeit am Ende des Diffusors. Damit ergeben sich auch die angegebenen Volumenströme.
Mathefix
BeitragVerfasst am: 10. Feb 2022 19:40    Titel:

Einige Zusammenhänge, welche Dir vllt. weiterhelfen

Druckverlust durch Reibung

l = Länge des Rohrs ohne Diffusor
d = Durchmesser des Rohrs
U = Umfang des Rohrs
A_a = Querschnittsfläche des Rohrs
eta = dyn. Viskosität
v = mittlere Strömungsgeschwindigkeit
V_D = Volumenstrom mit Diffusor verlustfrei











Re_{kritisch} = 2.200 - 2.300

Re < Re_{kritisch}: Laminare Strömung
Re > Re_{kritisch}: Turbulente Strömung

in Bernoulli einsetzen und verlustbehaftete Strömungsgeschwindigkeit v_a am Rohrende/Eintritt Diffusor berechnen.
Verlustbehafteter Volumenstrom durch Diffusor v_a * A_a.
Mathefix
BeitragVerfasst am: 10. Feb 2022 16:59    Titel:

Für den Strömungserlust nur das Rohr ohne Diffusor betrachten, da der Diffusor verlustfrei arbeitet. Die Strömungsgeschwindigkeit im Rohr ist konstant.
timegoal
BeitragVerfasst am: 10. Feb 2022 15:52    Titel:

Die Reibungsfreien Geschwindigkeiten betragen:





dadurch ergibt sich ein neues Lambda:



Dies würde allerdings zu einer kleineren Fließgeschwindigkeit und einem kleineren Volumenstrom in Fall b führen, da:



edit:

gilt für Bernoulli im Fall b:



?
Mathefix
BeitragVerfasst am: 10. Feb 2022 15:23    Titel:

timegoal hat Folgendes geschrieben:
Ok, das erklärt meine Verwirrung. Meine ursprüngliche Frage bezog sich ja genau auf den verlustbehafteten Fall, hast du dazu eine Idee?


Da bei der Variante Diffusor der Volumenstrom grösser ist, steigt, wegen Kontinuitätsbedingung, die Strömungsgeschwindigkeit im Rohr.
Das führt zu einer verändertem Strömungsverlust.

Meine Idee:
Berechne die neue Geschwindigkeit im Rohr bei Reibungsfreiheit und gehe weiter vor wie bei Variante a) mit Moody ...
timegoal
BeitragVerfasst am: 10. Feb 2022 15:14    Titel:

Ok, das erklärt meine Verwirrung. Meine ursprüngliche Frage bezog sich ja genau auf den verlustbehafteten Fall, hast du dazu eine Idee?
Mathefix
BeitragVerfasst am: 10. Feb 2022 14:44    Titel:

timegoal hat Folgendes geschrieben:
Bitte entschuldige, dass ich nochmal nachfrage, aber durch die vom Dozenten gegebenen Kontrollergebnisse






wird ersichtlich, dass die Annahme



nicht zutrifft, vorausgesetzt du meinst



oder habe ich etwas falsch verstanden?


a = Querschnittsfläche des Rohrs.

Anmerkung

Ich habe Verlustfreiheit angenommen. Wollte nur den Effekt eines Diffusors darstrellen. Mit Strömungsverlusten muss die Variante mit Diffusor wg. der Geschwindigkeitsänderung im Rohr neu berechnet werden.
timegoal
BeitragVerfasst am: 10. Feb 2022 14:15    Titel:

Bitte entschuldige, dass ich nochmal nachfrage, aber durch die vom Dozenten gegebenen Kontrollergebnisse






wird ersichtlich, dass die Annahme



nicht zutrifft, vorausgesetzt du meinst



oder habe ich etwas falsch verstanden?
Mathefix
BeitragVerfasst am: 10. Feb 2022 12:29    Titel:

timegoal hat Folgendes geschrieben:
Danke für deine Antwort!

Der Ausdruck "großes Reservoir" impliziert, dass die Sinkgeschwindigkeit des Wasserspiegels Null beträgt. Die Fläche des Reservoirs ist hier ja nicht gegeben, Ich vermute, dass sie sich rauskürzt?

Könntest du mir die Herleitung zeigen?






Herleitung Volumenstrom unter Berücksichtigung der Sinkgeschwindigkeit des Wasserspiegels:

Energieerhaltungssatz





Kontinuitätsgleichung





timegoal
BeitragVerfasst am: 10. Feb 2022 11:11    Titel:

Danke für deine Antwort!

Der Ausdruck "großes Reservoir" impliziert, dass die Sinkgeschwindigkeit des Wasserspiegels Null beträgt. Die Fläche des Reservoirs ist hier ja nicht gegeben, Ich vermute, dass sie sich rauskürzt?

Könntest du mir die Herleitung zeigen?
Mathefix
BeitragVerfasst am: 10. Feb 2022 10:13    Titel:

Volumenstrom unter Berücksichtigung der Sinkgeschwindigkeit des Wasserspiegels (wenn gewünscht Herleitung)






y = Höhe Wasserspiegel über Mitte Ausflussrohr
A_R = Fläche Wasserspiegel Reservoir
A_D = Austrittsfläche Diffusor
a = Querschnitt Rohr

Durch folgende Überlegung kann man den Effekt des Diffusors erkennen:
Nach der Kontinuitätsgleichung sinkt die Ausflussgeschwindigkeit. Damit muss der Volumenstrom steigen.
timegoal
BeitragVerfasst am: 09. Feb 2022 23:22    Titel: Verlustfreier Diffusor am Leitungsende

Hallo!

Folgende Aufgabe stellt mich vor ein Problem:

Teil a) Var. b

Bild aus externem Link als Anhang eingefügt. Bitte keine externen Links verwenden. Steffen

Variante a ist unproblematisch, doch was den Diffusor angeht komme ich auf keinen Vernünftigen Ansatz.

Zur Kontrolle:







Danke im Voraus für eure Hilfe!

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