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Dodi
Anmeldungsdatum: 06.11.2015
Beiträge: 1
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 Dodi Verfasst am: 06. Nov 2015 15:58 Titel: Berechnung des Pumpendruckes |
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Meine Frage:
Hallo Community,
ich muss bis Montag den Pumpendruck berechnen und stehe wohl auf der Leitung. Die Aufgabe lautet: Ein Öltankeinlauf liegt 6m höher als die Pumpe (Förderstrom Q = 0,8l/s) Das Zuleitungsrohr hat eine Länge von 7m und einen Durchmesser von d= 1,2cm.
a)Wie groß ist der erfoderliche Pumpendruck (Dichte des Öls 0,85 g/cm^3 und Viskosität 0,25Ns/m^2).
b) Welche Strömungsgeschw. erreicht das Öl in der Mitte der Leitung.
Mir wäre erstmal wichtig a zu lösen, für b habe ich wahrscheinlich einen Ansatz  Aber leider brauche ich für b bestimmt a :/
Meine Ideen:
Hier meine Idee: Um die Aufgabe zu lösen würde ich die Hagen-Poiseuille Gleichnung nutzen, die besagt: / 8 * n * l)*R^4 )
Hier würde ich dann einsetzten
 /8*0,25Ns/m^2* 7m)*0,6dm )
Jetzt noch die die EInheiten alle auf ein gemeinsame Einheit bringen:
 /8*0,25Pas* 7m)*0,0006m )
Aber am Ende kommt nur Mist raus.
Kann mir bitte jemand helfen?
Habe bestimmt auch Umrechnungsfehler :/
Für für ) nutze ich nur p bzw delta p[/latex] |
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isi1
Anmeldungsdatum: 03.09.2006
Beiträge: 2903
Wohnort: München
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| isi1 Verfasst am: 06. Nov 2015 17:49 Titel: Re: Berechnung des Pumpendruckes |
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| Dodi hat Folgendes geschrieben: |
Hier würde ich dann einsetzten
Jetzt noch die die EInheiten alle auf ein gemeinsame Einheit bringen:
Aber am Ende kommt nur Mist raus.
Kann mir bitte jemand helfen?
Habe bestimmt auch Umrechnungsfehler |
Ja und Schreibfehler, denn
1. eta sollte im Nenner stehen, bei Dir steht es aber im Zähler.
2. wenn der Durchmesser 1,2cm=12mm ist, dann kann der Radius wohl nicht 0,6dm=60mm sein oder gar 0,0006m=0,6mm und wo ist die vierte Potenz geblieben?
Richtig wäre:
^4} = 2,75\ MPa )
27 bar scheinen mir ziemlich hoch zu sein. Stimmen denn die Angaben?
_________________
Grüße aus München, isi •≡≈ ¹₁₂½√∠∞±∫αβγδεηκλπρσφω ΔΣΦΩ |
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Dodi5
Anmeldungsdatum: 06.11.2015
Beiträge: 46
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| Dodi5 Verfasst am: 06. Nov 2015 18:31 Titel: |
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Ich schreibe extra nochmal alles kurz auf den Text auf:
Öltankeinlauf: 6m höher als Pumpe
Förderstrom Q= 0,8l/s
Zuleitungsrohr: 7m
Durchmesser: 1,2cm
Dichte: 0,85g/cm^3
Viskosität: 0,25 Ns/m^2
Ein Masterstudent, der selbst Schwierigkeiten bei der Aufgabe hat, stellte diese Angaben auch schon in Frage. Nur leider darf er uns nichts sagen, da dieser unsere Übungen kontrolliert.
Ich habe auch gesehen bei mir, dass 1,2cm Durchmeser 0,006m im Radius sind, da hatte ich schon mal einen Denkfehler. Und ja das hoch 4 habe ich in lauter Eile vergessen  Verzeihung.
Ich danke dir erstmal für eine schnelle Antwort und gehe deine Rechnung durch um nachzuvollziehen was du gemacht hast |
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Dodi5
Anmeldungsdatum: 06.11.2015
Beiträge: 46
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| Dodi5 Verfasst am: 06. Nov 2015 18:33 Titel: |
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Das eta steht bei mir schon im Nenner, da ist ein Bruchstrich vor der 8 |
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isi1
Anmeldungsdatum: 03.09.2006
Beiträge: 2903
Wohnort: München
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| isi1 Verfasst am: 06. Nov 2015 18:36 Titel: |
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| Dodi5 hat Folgendes geschrieben: | | Das eta steht bei mir schon im Nenner, da ist ein Bruchstrich vor der 8 ;) |
Es gibt eine Regel: Punkt vor Strich (4. Klasse) - die hast nicht beachtet, sonst hättest Du den Nenner in Klammern gesetzt. Besser wäre natürlich \frac{}{}
_________________
Grüße aus München, isi •≡≈ ¹₁₂½√∠∞±∫αβγδεηκλπρσφω ΔΣΦΩ |
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Dodi5
Anmeldungsdatum: 06.11.2015
Beiträge: 46
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| Dodi5 Verfasst am: 06. Nov 2015 18:49 Titel: |
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Gut ich hätte vor meine Nenner nochmal extra Klammern setzen können, stimmt. Leider beherrsche ich Latex nicht besonders gut.
Jetzt habe ich nur noch Probleme wie ich die Einheiten richtig weg kürze.
Alles umgerechnet kommt ja raus:
^4} ) |
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Dodi5
Anmeldungsdatum: 06.11.2015
Beiträge: 46
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| Dodi5 Verfasst am: 06. Nov 2015 18:53 Titel: |
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Als ich die Formel zusammengestellt habe, habe ich gesehen wie sich die Einheiten kürzen. Eigentlich bleibt am Ende die Viskoseeinheit erhalten und wird noch mit der einen Sekunde multipliziert, weshalb dann s^2 herauskommt.
Aber warum bleibt bei der ganzen Sache Dichte sowie der Höhenunterschied vernachlässigt?
Das verunsichert mich ein bisschen |
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xb
Gast
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| xb Verfasst am: 06. Nov 2015 18:58 Titel: |
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Hallo Dodi5
wie hast du es geschafft dass du dein Name
zunächst Dodi war und dann Dodi5?
Wenn du mir das sagst dann sage ich euch was
ihr bei der Rechnung alles vergessen habt |
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Dodi5
Anmeldungsdatum: 06.11.2015
Beiträge: 46
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| Dodi5 Verfasst am: 06. Nov 2015 19:02 Titel: |
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Ich habe mich vorher als Gast angemeldet gehabt und kam dadurch nicht mehr rein und konnte somit nicht mehr antworten.
Dann habe ich beschlossen mich hier anzumelden und mein Name war schon vergeben, weshalb ich meinen Namen dann ändern musste. |
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xb
Gast
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| xb Verfasst am: 06. Nov 2015 19:09 Titel: |
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Man sollte erst mal die Reynoldszahl berechnen
um zu erkennen ob die Strömung laminar oder turbulent ist
dann muss die Pumpe nicht nur die Reibung überwinden
sondern auch noch die Höhe
und außerdem muss sie noch die Geschwindigkeit aufbauen
also erstmal die entsprechend Bernoulligleichung hinschreiben
dann einsetzen
es kommt zwar im wesentlichen das raus was ihr berechnet habt
aber vollständig sollte das Ganze schon sein |
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Dodi5
Anmeldungsdatum: 06.11.2015
Beiträge: 46
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| Dodi5 Verfasst am: 06. Nov 2015 19:21 Titel: |
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Mir wurde gesagt, dass ich diese Formel nutzten soll.
So dann ist n= p*v
Also n=0,85g/cm^3*0,25Ns/m^3
Also n= 850kg/m^3*0,25kg/ms
macht eine dynamische Viskosität von 212,5 ja aber welche Einheit?  |
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Dodi5
Anmeldungsdatum: 06.11.2015
Beiträge: 46
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| Dodi5 Verfasst am: 06. Nov 2015 19:30 Titel: |
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Bernoulli besagt jetzt
D.h also ^2 )
das eine p ist die Dichte Rho, sry
Macht am Ende 13,61 Pa? |
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Dodi5
Anmeldungsdatum: 06.11.2015
Beiträge: 46
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| Dodi5 Verfasst am: 06. Nov 2015 20:22 Titel: |
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Dann würde ich bei delta p einfach die 13,61 Pa abziehen, was letztendlich keinen Unterschied macht. |
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xb
Gast
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| xb Verfasst am: 06. Nov 2015 20:28 Titel: |
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w ist die Geschwindigkeit m/s
Dichte ist 850kg/m^3 |
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isi1
Anmeldungsdatum: 03.09.2006
Beiträge: 2903
Wohnort: München
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| isi1 Verfasst am: 06. Nov 2015 20:28 Titel: |
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| Dodi5 hat Folgendes geschrieben: | | Dann würde ich bei delta p einfach die 13,61 Pa abziehen, was letztendlich keinen Unterschied macht. |
Es ist klar, dass bei dem hohen Druckabfall bei 50 L/h und 12mm Röhrchen die statischen Drücke vernachlässigt werden können.
Aber durch turbulente Strömung könnten wir noch deutlich höhere Drücke brauchen. Hast schon die Reynoldszahl berechnet, Dodi?
_________________
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Dodi5
Anmeldungsdatum: 06.11.2015
Beiträge: 46
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| Dodi5 Verfasst am: 06. Nov 2015 21:12 Titel: |
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Ich verstehe die Formel nicht ganz, hab was versucht aber das Ergebnis war glaube ich 1,92.
Wie soll ich l/s in m/s umrechnen, das geht leider nicht.
Kann es nur in m^3/s umrechnen. |
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Dodi5
Anmeldungsdatum: 06.11.2015
Beiträge: 46
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| Dodi5 Verfasst am: 06. Nov 2015 21:47 Titel: |
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Re=
Das heißt dann 
Macht am Ende: Re= 0,03264 |
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xb
Gast
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| xb Verfasst am: 06. Nov 2015 21:55 Titel: |
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isi1
Anmeldungsdatum: 03.09.2006
Beiträge: 2903
Wohnort: München
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| isi1 Verfasst am: 06. Nov 2015 22:07 Titel: |
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| Dodi5 hat Folgendes geschrieben: | | Ich verstehe die Formel nicht ganz, hab was versucht aber das Ergebnis war glaube ich 1,92. |
Geschwindigkeit v = 0,8 L/s / (12²mm²*pi/4)=7 m/s
Reynoldszahl Heizöl: Re =v*d/ny= 7*0,012 / (6*10^-6) = 14000
ny ist die kinematische Viskosität ca. 6*10^-6 bei Heizöl
über 2320 --> turbulente Strömung
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Dodi5
Anmeldungsdatum: 06.11.2015
Beiträge: 46
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| Dodi5 Verfasst am: 06. Nov 2015 22:12 Titel: |
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Mir wurde eben dieses Gesetz gesagt und jetzt bin ich noch mehr verwirrt als vorher...
D.h. jetzt am Ende das noch mehr Druck benötigt wird?
Also wenn muss ich mit den Werten in der Aufgabenstellung rechnen, da mir ja nur die gegeben sind. Kann ja schlecht, wenn ich in einer Klausur sitze, mir die Zahl suchen, die muss mir dann ja gegeben sein. |
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isi1
Anmeldungsdatum: 03.09.2006
Beiträge: 2903
Wohnort: München
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| isi1 Verfasst am: 06. Nov 2015 22:26 Titel: |
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| Dodi5 hat Folgendes geschrieben: | Mir wurde eben dieses Gesetz gesagt und jetzt bin ich noch mehr verwirrt als vorher...
D.h. jetzt am Ende das noch mehr Druck benötigt wird?
Also wenn muss ich mit den Werten in der Aufgabenstellung rechnen, da mir ja nur die gegeben sind. Kann ja schlecht, wenn ich in einer Klausur sitze, mir die Zahl suchen, die muss mir dann ja gegeben sein. |
Da hast Du recht, Dodi.
Mein Wert gild für warmes Heizöl
Deine Formel stimmt mit ny = eta/rho = 294*10^-6
Dann wird Re = 286 ---> Laminare Strömung, es bleibt bei delta p = 27 bar
Das Einfüllrohr hat aber üblich bei Heizöltanks 2 Zoll Durchmesser
_________________
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xb
Gast
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| xb Verfasst am: 06. Nov 2015 22:30 Titel: |
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Also nochmal zusammenfassen
| Dodi5 hat Folgendes geschrieben: |
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da kommt jetzt noch die Reibung dazu
was man bei p_reib nimmt hängt von der Reynoldszahl ab
du hattest schon Hagen Poiseuille (=laminar) genommen
wir haben also
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Dodi5
Anmeldungsdatum: 06.11.2015
Beiträge: 46
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| Dodi5 Verfasst am: 06. Nov 2015 22:41 Titel: |
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Also ich würde das dann wie folgt in meine Übung übernehmen:
*(0,006m)^4}{8*0,25\frac{kg}{ms}*7m } )
das macht dann aber am Ende 28bar, da ja die 50031Pa auch überwunden werden müssen, die durch die Schwerkraft verursacht werden?
Dann wären alle Größen untergebracht  und die Pumpe brauch dann halt 28bar.
Kann man das so stehen lassen? |
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Dodi5
Anmeldungsdatum: 06.11.2015
Beiträge: 46
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| Dodi5 Verfasst am: 06. Nov 2015 22:47 Titel: |
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Was ist  und  |
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xb
Gast
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| xb Verfasst am: 06. Nov 2015 23:00 Titel: |
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| Dodi5 hat Folgendes geschrieben: | | Was ist und |
p_stat ist der statische Druck
p_dyn ist der dynamische Druck (der Begriff ist nicht so ganz richtig)
)
v1 ist hier Null
p_dyn fehlt noch in deiner Rechnung
der rmuss dazu auch wenn der Wert hier klein ist |
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Dodi5
Anmeldungsdatum: 06.11.2015
Beiträge: 46
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| Dodi5 Verfasst am: 06. Nov 2015 23:03 Titel: |
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Und mein v ist jetzt 7m/s?
Bzw wie rechne ich das aus, damit ichs auch verstehe
Und warum ist v1?
Jetzt verstehe ich auch den Hinweis, dass sich drücke addieren
Ich bin euch jetzt schon sehr dankbar, dass ihr mich bis dahin geführt habt |
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xb
Gast
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| xb Verfasst am: 06. Nov 2015 23:19 Titel: |
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A=pi*r^2
V_punkt ist der Volumenstrom |
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Dodi5
Anmeldungsdatum: 06.11.2015
Beiträge: 46
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| Dodi5 Verfasst am: 06. Nov 2015 23:31 Titel: |
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Ich danke euch vielmals Alleine wäre ich nie darauf gekommen!
Ich versteh auch warum das alle 3 zusammen gehören.
Kurz und knapp:
die 0,5bar brauch man um die Höhe zu überwinden
die 27,5 bar brauch man um den Widerstand im Schlauch zu überwinden
und die 0,2bar brauch man die Geschwindigkeit im Schlauch zu halten.
Zu b würde ich die mittlere Strömgeschwindigkeit berechnen:
Macht am Ende 4,72m/s bzw 17km/h ?
Was denkt ihr? |
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xb
Gast
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| xb Verfasst am: 06. Nov 2015 23:43 Titel: |
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| Dodi5 hat Folgendes geschrieben: |
und die 0,2bar brauch man die Geschwindigkeit im Schlauch zu halten.
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0.2bar braucht man um das Wasser in der Pumpe
von 0 auf 7.08m/s zu beschleunigen
b) ist eine Fangfrage
weil das Wasser überall im Rohr gleich schnell ist
also 7.08m/s |
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Dodi5
Anmeldungsdatum: 06.11.2015
Beiträge: 46
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| Dodi5 Verfasst am: 06. Nov 2015 23:50 Titel: |
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Wir haben Öl
Aber ich verstehe was du meinst.
Ich glaube b ist für 3 Punkte keine Fangfrage.
Man bedenke bei der Laminarenströmung ist das Öl am Rand langsamer, da dort höhere Reibungskäfte herrschen, und in der Mitte des Schlauches ist das Öl von Öl umgeben und deswegen fließt es dort schneller.
Bei dem Rohr wird ja eine Parabel (http://www.gosmann-consulting.de/wbt/hydraulik/images/b_017_01.gif) angenommen, weshalb in der Mitte diese Höher wird, da dort die Parabel ihr Maximum erreicht und dort die Geschwindigkeit am höchsten ist. |
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xb
Gast
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| xb Verfasst am: 06. Nov 2015 23:57 Titel: |
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sehr gut erkannt
da war ich zu sorglos
ich dachte bei laminar wäre das nicht |
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Dodi5
Anmeldungsdatum: 06.11.2015
Beiträge: 46
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| Dodi5 Verfasst am: 07. Nov 2015 00:03 Titel: |
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Da habe ich doch nicht ganz versagt in Mathe bzw hier in Physik.
Ich bin euch beiden dankbar, dass ihr mir so geholfen habt vielen vielen Dank |
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xb
Gast
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| xb Verfasst am: 07. Nov 2015 00:16 Titel: |
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die Geschwindigkeit in der Mitte des Rohres scheint
doppelt so groß zu sein wie die Effektivgeschwindigkeit
die Antwort wäre dann 14.2m/s
ich muss da aber nochmal nachdenken
Auch an dich vielen Dank für die Frage |
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Dodi5
Anmeldungsdatum: 06.11.2015
Beiträge: 46
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Dodi5
Anmeldungsdatum: 06.11.2015
Beiträge: 46
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| Dodi5 Verfasst am: 07. Nov 2015 00:50 Titel: |
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Könnte man das auch wie folgt berechnen:
Hab die gerade gefunden in meinem Skript, bin mir nur nicht sicher ob das mit der geht. |
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Dodi5
Anmeldungsdatum: 06.11.2015
Beiträge: 46
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| Dodi5 Verfasst am: 07. Nov 2015 08:37 Titel: |
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Ich würde von meinem Link den ich vorher geschrieben habe, die erste Formel nehmen, da es dort ja eine maximale Fließgeschwindigkeit gibt, und die sich, wenn ich es richtig verstanden habe, ja in der Mitte liegt und damit die Formel anwenden kann. |
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xb
Gast
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| xb Verfasst am: 07. Nov 2015 11:26 Titel: |
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| Dodi5 hat Folgendes geschrieben: | | außen wäre dann unsere 7,07m/s. |
außen ist in dem vereinfachten Geschwindigkeitsprofil v=0
| Dodi5 hat Folgendes geschrieben: |
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das ist wahrscheilich ein Schreibfehler
denn das ist Hagen Poiseuille nur anders geschrieben
p2 sollte vorne stehen |
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Dodi5
Anmeldungsdatum: 06.11.2015
Beiträge: 46
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| Dodi5 Verfasst am: 07. Nov 2015 11:51 Titel: |
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Das Problem, was ich an der Formel sehe ist, was setze ich für p1 und p2 ein?
Ich würde jetzt nach folgender Formel, also die der maximal Geschwindigkeit rechnen:
was am Ende 14,15 m/s macht und somit deinem Wert von gestern sehr nahe kommt
Ich glaube das sollte jetzt stimmen |
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