Düsenaustrittsgeschwindigkeit Verständnisfrage

brockage22 · Gast

Meine Frage:
Hallo,

leider haben wir Strömungsmechanik in unserem Studium nicht wirklich behandelt, daher habe ich eine eventuell recht simple Verständnisfrage:

Ich habe eine Pumpsystem, welches Wasser durch einen Schlauch pumpt. Am Ende des Schlauches befindet sich eine (Vollstrahl-)Düse (d = 1,03 mm), der Austritt erfolgt hoizontal. Das System zeigt mir einen Volumenstrom von 11,6 l/min an, und einen Druck von 175 bar.
Sehe ich das richtig, dass der Volumenstrom konstant ist (Kontinuitätsgleichung), der Druck aber eben nicht?
Ich versuche die Düsenaustrittsgeschwindigkeit zu berechnen und frage mich, ob es wirklich so einfach ist:

Das hieße, dass mir die Geometrie des ganzen Systems völlig egal ist, der Druck im System eben auch? Wovon hängt der Volumenstrom ab? Ich dachte eben genau vom Druck. Irgendwie bin ich komplett verwirrt.

Muss ich u.U. sogar Bernoulli für mein System verwenden um die Austrittsgeschwindigkeit zu berechnen?

Meine Ideen:
Mit obiger Formel bekomme ich

Mathefix · Anmeldungsdatum: 05.08.2015 Beiträge: 6119 Wohnort: jwd

Unter der Voraussetzung, daß der gemessene Volumenstrom und der Durchmesser der Düse stimmt, dann ist Deine Rechnung und das Ergebnis richtig.

Überprüf das bitte.

moody_ds · Anmeldungsdatum: 29.01.2016 Beiträge: 515

Was Mathefix gesagt hat.

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brockage22 · Gast

Danke euch schon einmal. Das Problem ist nur, dass ich keine Ahnung habe, wo genau der Druck im System gemessen wird und eben auch nicht, wo der Volumenfluss gemessen wird (und wie). Da ich mich aber eben nur für die Düsenaustrittsgeschwindigkeit interessiere, ist das ja eh nebensächlich, da es sich bei dem Medium um Wasser handelt.

moody_ds · Anmeldungsdatum: 29.01.2016 Beiträge: 515

Wenn dich nur die Geschwindigkeit interessiert kann dir der Druck ja egal sein. Und wenn der Volumenstrom Konstant ist kann dir auch egal sein wo der gemessen wird.

temporary · Gast

Der Druck sollte nicht egal sein, denn mit fallendem Druck fällt auch die Siedetemperatur und der Druck fällt mit der Geschwindigkeit
daher könnte es sein das das nur Dampf aus der Düse kommt bei einer Austrittsgeschwindigkeit von ca. 232 m/s (835 km/h)
bei einer "normalen" Düse ist die Austrittsgeschwindigkeit maximal die Schallgeschwindigkeit der Umgebung, egal wie groß der innere Druck auch sein mag.

Mathefix · Anmeldungsdatum: 05.08.2015 Beiträge: 6119 Wohnort: jwd

bockage22 · Gast

moody_ds · Anmeldungsdatum: 29.01.2016 Beiträge: 515

Wieso denn jetzt Reibungsverluste?

Inkompressibel? -> Volumenstrom konstant und dann über Konti die Geschwindigkeit

Der Druck spielt dabei keine Rolle. Ohne Infos zu dem System kann man nicht sagen Reibung wäre vernachlässigbar, ist aber für deine Frage eh unerheblich.

edit: Die Beschränkung auf Mach 1 gilt übrigens nur für den engsten Querschnitt, danach sind auch Geschwindigkeiten größer möglich, vgl Lavaldüse.

Mathefix · Anmeldungsdatum: 05.08.2015 Beiträge: 6119 Wohnort: jwd

brockage22 · Gast

OK alles klar, dann danke euch für die Antworten. Ich denke jetzt ist so einiges klarer :-)