Acties:
  • 0 Henk 'm!

Anoniem: 127247

Topicstarter
Hallo,
Ten eerste zou ik niet weten waar ik dit topic anders neer zou moeten zetten.
Ik heb het volgende probleem,
Ik heb een buisje van een meter lang. Aan een kant is deze dicht en aan de andere kant wordt er een vloeistof op aangesloten onder 2 bar druk. De vloeistof heeft een viscositeit van 502 mPa-s.
In het buisje zitten om de 13cm gaatjes geboord van 2mm grootte. Nu is het de bedoeling dat er uit elk gaatje evenveel vloeistof komt. Hoe kan ik dit berekenen?? Ik heb zelf al via google verschillende pressure drop calculations gevonden maar die leveren allemaal niet het gewenste resultaat op.
Zoals ik het nu heb met allemaal gaatjes van 2mm komt er alleen uit de eerste twee gaatjes wat vloeistof en uit de rest niks.
We hebben de volgende gegevens:
Diameter buis: 5mm
Diameter gaatjes: nu nog 2mm
Gewicht vloeistof: 1.22kg/l
Viscositeit: 502 mPa-s
Druk: 2 bar
Snelheid van de vloeistof: 4 ml/s

Hoe kan ik dit berekenen??
Ik zal een nieuwe buis moeten maken met de juiste diameter van de gaatjes alleen wil ik deze eerst berekenen. Hier moet toch wel een of andere formule voor zijn??

Met google kom ik er niet uit, een calculator zegt dat ik per gat een drukverlies heb van 0,1bar. Waarom krijg ik dan maar uit de eerste 2 gaatjes vloeistof en uit de andere niet??

Acties:
  • 0 Henk 'm!

  • wipe-out
  • Registratie: Februari 2001
  • Laatst online: 02-08-2024

wipe-out

oud icon, geen zin in nieuwe:)

Ik denk dat je de wet van Bernoulli nodig hebt.

edit:

De wet van Bernoulli zoals ik die op school gehad heb is vrij grof. Je wilt weten hoe groot de gaten moeten zijn zodat er overal evenveel vloeistof uitstroomt? Ik vraag me nu af of je dat met deze wet kunt.

[ Voor 70% gewijzigd door wipe-out op 03-04-2006 19:04 ]


Acties:
  • 0 Henk 'm!

Anoniem: 50566

Ik heb hier niet bijzonder veel verstand van hoor, maar het lijkt me heel lastig om uit alle gaatjes evenveel vloeistof te krijgen. De logische manier om dit voor elkaar te krijgen is om ervoor te zorgen dat de druk rondom elk gaatje even groot is en het lijkt me niet dat dat zo makkelijk lukt als je situatie zo "asymmetrisch" is als de jouwe. Je verliest sowieso druk na een gaatje, hoe je het ook went of keert, en dus zou er uit het volgende gaatje altijd minder vloeistof komen lijkt me. Je zou dit misschien in de praktijk kunnen vermijden door ervoor te zorgen dat het drukverlies na een gaatje "verwaarloosbaar klein genoeg" is, dwz dat de verhouding druk/diameter gaatje erg groot moet zijn.

Acties:
  • 0 Henk 'm!

  • wipe-out
  • Registratie: Februari 2001
  • Laatst online: 02-08-2024

wipe-out

oud icon, geen zin in nieuwe:)

Anoniem: 50566 schreef op maandag 03 april 2006 @ 19:10:
Ik heb hier niet bijzonder veel verstand van hoor, maar het lijkt me heel lastig om uit alle gaatjes evenveel vloeistof te krijgen. De logische manier om dit voor elkaar te krijgen is om ervoor te zorgen dat de druk rondom elk gaatje even groot is en het lijkt me niet dat dat zo makkelijk lukt als je situatie zo "asymmetrisch" is als de jouwe. Je verliest sowieso druk na een gaatje, hoe je het ook went of keert, en dus zou er uit het volgende gaatje altijd minder vloeistof komen lijkt me. Je zou dit misschien in de praktijk kunnen vermijden door ervoor te zorgen dat het drukverlies na een gaatje "verwaarloosbaar klein genoeg" is, dwz dat de verhouding druk/diameter gaatje erg groot moet zijn.
Je vergeet dat de druk onder in de waterkolom ook stijgt doordat er water bovenop rust. Daarbij wordt de druk op peil gehouden doordat er water onder een druk van 2 bar aangevoerd wordt.

Het is zo dat elke meter waterkolom een drukstijging geeft van 0,1 bar. In dit geval zou dit anders kunnen zijn omdat er water onder druk aangevoerd wordt.

Ik beredeneer nu dat de waterdruk onderin de kolom oploopt door het gewicht van het water dat er boven hangt. Vloeistoffen zijn niet comprimeerbaar, dus blijft de hoeveelheid water in de waterkolom hetzelfde, en daarmee ook de drukstijging. In dit geval zou de waterdruk onderin de kolom dus 2,1 bar moeten zijn. Is er iemand die mijn redenatie zou kunnen bevestigen/ontkennen?

edit:
Ik zie dat de vloeistof geen water is. Daarmee zou de drukstijging tgv de vloeistofkolom dus een andere waarde kunnen hebben.

[ Voor 6% gewijzigd door wipe-out op 03-04-2006 19:21 ]


Acties:
  • 0 Henk 'm!

  • BartNL
  • Registratie: Maart 2001
  • Laatst online: 01-07 13:01
grootste probleem is het kleine verschil van buisdiameter t.o.v. de gaatjes diameter. Wanneer je dat verschil maar groot genoeg maakt heb je geen probleem. Dus of kleine gaatjes of een dikkere buis. Daarbij zou je de buis ook nog via een T-stuk in het midden op je water kunnen aansluiten zodat de lengte van de buis effectief korter en aantal gaatjes aan elke kant de helft is.

Acties:
  • 0 Henk 'm!

Anoniem: 124325

Anoniem: 127247 schreef op maandag 03 april 2006 @ 13:50:
. . . .
Ik heb een buisje van een meter lang. Aan een kant is deze dicht en aan de andere kant wordt er een vloeistof op aangesloten onder 2 bar druk. De vloeistof heeft een viscositeit van 502 mPa-s.
In het buisje zitten om de 13cm gaatjes geboord van 2mm grootte. Nu is het de bedoeling dat er uit elk gaatje evenveel vloeistof komt. Hoe kan ik dit berekenen?? Ik heb zelf al via google verschillende pressure drop calculations gevonden maar die leveren allemaal niet het gewenste resultaat op.
Zoals ik het nu heb met allemaal gaatjes van 2mm komt er alleen uit de eerste twee gaatjes wat vloeistof en uit de rest niks.
We hebben de volgende gegevens:
Diameter buis: 5mm
Diameter gaatjes: nu nog 2mm
Gewicht vloeistof: 1.22kg/l
Viscositeit: 502 mPa-s
Druk: 2 bar
Snelheid van de vloeistof: 4 ml/s

Hier moet toch wel een of andere formule voor zijn??
toon volledige bericht
Een leuk oefenstukje in de stromingsleer! De opstelling komt ongeveer overeen met de werking van de voeding voor een “Head Box” in de papierindustrie: Hier wordt vloeistof (water met vezels) aangevoerd naar een dikke "horizontale pijp" met variabele diameter en met een rij pijpjes (haaks op de aanvoer) om de vloeistof gelijkmatig over een lengte van 4 @ 5 meter in de Head Box te persen. . .de bedoeling is dat elk pijpje de vloeistof met gelijke snelheid het drukvat in voert zodat het papier die er uiteindelijk door gevormd wordt overal even dik is. Een complex stromingsprobleem om het 99,9% juist te krijgen!

Maar eerst: je zegt dat er 2 mm gaatjes moeten zijn in het 5 mm buisje. Daarna stel je dat de gaatjes een diameter moeten hebben die je nog moet bepalen. Ook heb je geen informatie gegeven of de 1 m lange buis horizontaal moet blijven of niet. In kan me sowieso al indenken dat indien de buis verticaal is en de voeding aan de bovenkant is dat de 1 m hoogte zo al een drukverschil van maximaal 0,122 bar extra gaat opleveren aan de onderkant. . .indien er geen stroming is. Als er stroming is wordt een deel van deze gravitatiedruk opgenomen door frictie. (denk aan stroop die door het buisje zou stromen. . .aan de onderkant komt er dan mogelijk niets uit).

Ik stel dat je het probleem 100% duidelijk moet stellen. Op dit moment zijn er vrijheden welke ingevuld moeten worden.

In principe, als de gaatjes 2 mm moeten zijn, zou ik stellen dat je de buis onder een hoek met de horizontaal moet zetten. Met elk gaatje wordt de stroming kleiner en dus is de totale stroming de som van de stroming voor elk gaatje. Vervolgens, als de uitstroomdruk van de vloeistof voor elk gaatje gelijk is moet je voor elk gat het debiet Q berekenen:

Q[n]~=Cd[n](Del P[n])1/2

waar Cd een orifice discharge coëfficiënt is, en n het gatnummer. In dit geval bevat Cd ook de maat van het gat.

In de praktijk zou je dit voor elk gaatje moeten bepalen door middel van experimenten. . .de situatie die je voorstelt is niet vooruit precies vast te stellen. . . het Cd is niet te berekenen voor een ~ 2mm gaatje in een buisje van 5 mm. . .de stroming is niet "normaal" zoals het voor een standaard orifice zou zijn. Je kan hooguit een aanname maken voor de "k-Factor" voor de stroming door het gaatje als je het frictiemodel gebruikt. Je gaat dan uit van een standaard frictiefactor voor een standaard "vernauwing" van A1 naar A2 van het stroomkanaal, maar hier heb je geen standaard stroming. . .de vloeistof komt axiaal door de 5 mm buis aanstromen (turbulent dan wel laminair) en moet ook een 90 graden bocht maken om een deel van de vloeistof door het kleine gaatje te persen. Je moet dus ook een elleboog er “inbouwen”, maar het is weer niet een standaard elleboog!

Hoe dan ook moet je dus per gat berekenen wat de frictie zal zijn en dan Q1=Q2=Q3. . .=Qn .etc zetten en berekenen. Op basis van de stroming en frictie gegevens voor elk gat kan je de drukval per gat berekenen. Daarna moet je nog de drukval tussen de gaten berekenen en alles optellen en de druk ( met de variabelen in de vergelijking) gelijkzetten aan de totale invoer druk beschikbaar. . . .gravitatiedruk niet vergeten.

Het wordt sowieso een zaak om een aantal schattingen te maken voor de stroming door de gaten. De diameter van elk gat kan desgewenst een variabel zijn maar je kan ook stellen dat alle gaten 2 mm zijn.

Leg een iets meer uit van alle variabelen die aanwezig zijn..
Je zal haast zeker geen kant en klare formule vinden voor de opdracht, tenzij je toevallig op een exact voorbeeld stuit van iemand die het al gedaan heeft. Het voorbeeld uit de papier industrie zou een goede leidraad zijn. Zoek op “Head Box Feed Systems”. . .ik weet even niet hoe dat in het Nederlands genoemd wordt.

Je zal veel meer leren om het zelf uit te vogelen op basis van fundamentele gegevens voor standaard elementen. . .het probleem is dat je moet kiezen welke standaard element je nodig hebt voor een niet-standaard stromingsmodel.

Als je alle feiten op een rijtje hebt kijk ik er wel weer naar.

[ Voor 9% gewijzigd door Anoniem: 124325 op 03-04-2006 19:46 ]


Acties:
  • 0 Henk 'm!

  • dkrijgsman
  • Registratie: November 2004
  • Laatst online: 20-06 23:43
De bernoulli vergelijkingen gelden alleen als de vloeistof niet visceus is. Dit kun je natuurlijk voor berekeningen aannemen, maar ik weet niet in hoeverre dit overeenkomt met de werkelijkheid. In iedergeval zegt bernoulli:
p/rho+1/2*u^2+g*h=Constant op een stroomlijn.
Als je nu ook nog zegt dat de buis horizontaal ligt, veranderd de hoofte van een vloeistofstroom natuurlijk niet en wordt de formule:
p/rho+1/2*u^2=Constant op een stroomlijn.
Dit betekend dus dat als de snelheid van een stroomlijn lager wordt (wat gebeurd als hij verder de buis in gaat), de druk hoger wordt. Dit klopt niet met mijn verwachtingen, dus verwacht ik dat de aanname van invisceuze vloeistof geen geldige aanname is.

Misschien kun je verder komen met de formules voor massabehoud en behoud van moment, maar veel verstand heb ik hier ook niet van.

Acties:
  • 0 Henk 'm!

  • Reptile209
  • Registratie: Juni 2001
  • Nu online

Reptile209

- gers -

dkrijgsman schreef op maandag 03 april 2006 @ 19:54:
p/rho+1/2*u^2=Constant op een stroomlijn.
Dit betekend dus dat als de snelheid van een stroomlijn lager wordt (wat gebeurd als hij verder de buis in gaat), de druk hoger wordt. Dit klopt niet met mijn verwachtingen, dus verwacht ik dat de aanname van invisceuze vloeistof geen geldige aanname is.
Je aanname klopt (modelmatig iig, of het ook reeel is is een tweede punt), maar je formule niet. Volgens Wikipedia moet het zijn:

v2/2 + gh + p/ρ = constant

en dan klopt je relatie tussen v en p wel. ;)

Zo scherp als een voetbal!


Acties:
  • 0 Henk 'm!

Anoniem: 127247

Topicstarter
Alvast bedankt voor alle reacties en sorry dat ik nu pas tijd heb om even te reageren.
De buis ligt horizontaal en zal dit ook moeten blijven liggen. Die 2mm zijn gewoon gaatjes die ik er zelf in geboord heb, ik dacht namelijk dat de druk wel hoog genoeg zou zijn om ongeveer dezelfde hoeveelheid uit deze gaatjes te krijgen.
De buis is aan 1 kant dicht en aan de andere kant wordt er vloeistof onder druk opgezet.
Hoop zo alle onduidelijkheden uit de weg geholpen te hebben.

Ik ga morgen eens naar die formule van bernoulli kijken en ook naar dat Head Box Feed Systems die er wel veel op lijkt. Alleen wordt het moelijk om hier een buis te gaan gebruiken die variabele diameters heeft.

Alvast super bedankt!!

Acties:
  • 0 Henk 'm!

Anoniem: 124325

Anoniem: 127247 schreef op maandag 03 april 2006 @ 22:16:

De buis ligt horizontaal en zal dit ook moeten blijven liggen. Die 2mm zijn gewoon gaatjes die ik er zelf in geboord heb, . . .
De buis is aan 1 kant dicht en aan de andere kant wordt er vloeistof onder druk opgezet.
Hoop zo alle onduidelijkheden uit de weg geholpen te hebben.
Ja, is het duidelijk, maar een goede oplossing wordt er niet gemakkelijker mee! Het is natuurlijk de vraag tot welke graad van naukeurigheid de stoming per gat gelijk moet zijn. In de praktijk kan je altijd wel een bepaalde afwijking tolereren.
Ik ga morgen eens naar die formule van bernoulli kijken en ook naar dat Head Box Feed Systems die er wel veel op lijkt. Alleen wordt het moelijk om hier een buis te gaan gebruiken die variabele diameters heeft.

Alvast super bedankt!!
De Bernoulli vergelijking is in beginsel een vergelijking van energiebehoud. Uiteraard is energiebehoud van toepassing in allerlei soorten stromingen1maar voor frictieberekeningen voor stromingen in een pijp en in fittingen en door gaten e.d. heb je de Darcy Vergelijking nodig2. Wat betreft de variabele diameter voor een Head Box voeding is een taps toelopende voeding een praktische oplossing om de stroming in de voedingpijp overal gelijk te houden. Met een constante diameter buis is dat uiteraard niet mogelijk maar dergelijke systemen bestaan ook.

Sucess met je berekeningen.

Noots
1 De Bernouli Vergelijking gaat eigenlijk over energievormen welk conservatief zijn(terug kunnen komen naar hun oorspronkelijke hoedanigheid). Druk kan omgezet worden naar snelheid(kinetische energie) maar zonder frictieverlies kan je de snelle stroming weer afremmen en de verloren druk weer herwinnen.
2 Met de Darcy Vergelijking kijk je naar hoe de stroming vanwege interne frictie druk verliest. Je kijkt dan naar HOE de aanvoerdruk door stromingsfrictie "opgevreten" wordt en in warmte wordt omgezet.

Acties:
  • 0 Henk 'm!

  • Anand
  • Registratie: Februari 2001
  • Laatst online: 20-01 08:05

Anand

Thank you, come again!

Idd,

Bernoulli gaat je alleen iets vertellen over de verhoudingen druk/stroomsnelheid bij de overgang van buis->1 gaatje. Als het je wens is te weten wat de verhoudingen zijn tussen overgang1 en overgang2, heb je B wel nodig, maar geeft het je niets zonder de aanvangswaarden voor gaatje 2 = start - (effecten gaatje 1).

Als we op zoek zijn naar het effect van gaatje1 op gaatje2, hebben we hier dan niet de wet van Poiseuille nodig?

Als het de bedoeling is dat alle openingen gelijke parameters krijgen, is het dan mogelijk om de opstelling i.p.v. situatie 1, zoals situatie 2 te maken (leidingen voorbij rooster even lang)?

Afbeeldingslocatie: http://hyves.net/showImage.php/14143125_5_IyvH.jpeg

[ Voor 7% gewijzigd door Anand op 04-04-2006 05:35 ]


Acties:
  • 0 Henk 'm!

Anoniem: 50566

Anand schreef op dinsdag 04 april 2006 @ 05:32:
Idd,

Bernoulli gaat je alleen iets vertellen over de verhoudingen druk/stroomsnelheid bij de overgang van buis->1 gaatje. Als het je wens is te weten wat de verhoudingen zijn tussen overgang1 en overgang2, heb je B wel nodig, maar geeft het je niets zonder de aanvangswaarden voor gaatje 2 = start - (effecten gaatje 1).

Als we op zoek zijn naar het effect van gaatje1 op gaatje2, hebben we hier dan niet de wet van Poiseuille nodig?

Als het de bedoeling is dat alle openingen gelijke parameters krijgen, is het dan mogelijk om de opstelling i.p.v. situatie 1, zoals situatie 2 te maken (leidingen voorbij rooster even lang)?

[afbeelding]
Ik denk dat dit een slim idee is, het is constructief vrij eenvoudig zou ik zeggen en geeft je een veel betere uitgangspositie als het originele idee, omdat ik het gevoel heb dat zelfs als het je lukt om een theoretisch goede berekening van alle parameters te doen je nog heel erg afhankelijk bent van een perfecte uitvoering, kleine afwijkingen/ruwheden in het materiaal/onnauwkeurigheden bij het boren etc. zouden wel eens een merkbare invloed kunnen hebben op je praktische resultaat.

Acties:
  • 0 Henk 'm!

Anoniem: 124325

Anand schreef op dinsdag 04 april 2006 @ 05:32:

Als we op zoek zijn naar het effect van gaatje1 op gaatje2, hebben we hier dan niet de wet van Poiseuille nodig?
De wet van Poiseuille is voor laminaire stroming uit een buisje. Met een 2 bar drukval en een buisje van 5 mm met een serie gaatjes krijg je een geheel andere stroming dan voor de Poiseuille wet van toepassing is. Het is dus geen oplossing als je de gaatjes aanhoud.
Als het de bedoeling is dat alle openingen gelijke parameters krijgen, is het dan mogelijk om de opstelling i.p.v. situatie 1, zoals situatie 2 te maken (leidingen voorbij rooster even lang)?

[afbeelding]
Dit zou kunnen. Interessante oplossing!
Met de Viscositeit: 502 mPa-s zit je naar mijn mening met een stroperige vloeistof en zou laminarie stroming van toepassing kunnen zijn. . ik wil even niet gaan rekenen om dat aan de TS over te laten.

Deze oplossing zou uiteraard prachtig kunnen voldoen als het vraagstuk louter van praktische aard is en niet bedoeld als een oefening/experiment voor een buisje met een serie gaatjes!

Acties:
  • 0 Henk 'm!

  • Anand
  • Registratie: Februari 2001
  • Laatst online: 20-01 08:05

Anand

Thank you, come again!

Nylez druk in onderhandeling met de rooster-maak-mensen?

;)
Anoniem: 124325 schreef op dinsdag 04 april 2006 @ 11:10:
[...]


De wet van Poiseuille is voor laminaire stroming1uit een buisje. Met een 2 bar drukval2 en een buisje van 5 mm met een serie gaatjes krijg je een geheel andere stroming dan voor de Poiseuille wet van toepassing is. Het is dus geen oplossing als je de gaatjes aanhoud.


[...]


Dit zou kunnen. Interessante oplossing!
Met de Viscositeit: 502 mPa-s3 zit je naar mijn mening met een stroperige vloeistof en zou laminarie stroming1 van toepassing kunnen zijn. . ik wil even niet gaan rekenen om dat aan de TS over te laten.

Deze oplossing zou uiteraard prachtig kunnen voldoen als het vraagstuk louter van praktische aard is en niet bedoeld als een oefening/experiment voor een buisje met een serie gaatjes!
toon volledige bericht
Geen kritiek, slechts wat vraagjes hoor!

1) Kun je me misschien verduidelijken waarom het lijkt alsof je eerst laminaire stroming niet van toepassing ziet, om dan later uit de viscositeit laminaire stroming te voorspellen? Ik kan me voorstellen dat je over twee verschillende loci spreekt, namelijk turbulente stroming ín de buis, laminaire stroming door een gaatje of iets dergelijks.


2) Is er wel 2 bar drukval ?
Ik stel namelijk dat ook de tegendruk voorbij de gaatjes van belang is.

3) Ik begrijp ten eerste niet zo goed dat je uit enkel de viscositeit het type stroming kunt bepalen. Ik leerde altijd dat je dat slechts kon na berekenen van het Reynolds getal. (Voor een theoretisch oneindig kleine diameter van de buis kunt je voorspellen dat turbulentie nooit kan optreden, ongeacht de viscositeit) Nu zie ik ook wel dat 502x viscositeit van water redelijk stroperig aanvoelt, maar aan voelen hebben we niets hè!

Dus ik Re berekenen en uiteraard genoeg lampen tegenkomen om tegenaan te lopen.

HELP!


Het frappante is dat ofschoon deze casus mij doet denken aan mijn lessen fysiologie (aftakkingen van een bloedvat), ik er niet veel wijs uit word. Zou mijn prof niet onrustig moeten laten, dunkt me :> Ik ga toch eens mijn fysiologie-bijbel opzoeken, wie weet staat daat nog een handige tip in.

Mag ik u allen bedanken voor de lof, overigens? Ik heb meer het idee dat ik slechts de enige was die de keuze van een alternatief naging, dus tot zover de egoboost.

Wat zou voorts een hydrodynamicus aanbevelen met betrekking tot de leidingen zoals voorgesteld in de alternatieve opstelling, indien deze de proefgegevens Matrixerwijze in acht zou nemen? (Lullig, maar nodig: zoals Neo geen rijen met getallen meer zag, maar de betekenis ervan) En meer specifiek: is die viscositeit predisponerend voor wand-adhesie? Met andere woorden, in welke grootte-orde gaan onnauwkeurigheden zich significant gedragen?

Trouwens, binnen het kader van nooit onnuttige autokritiek, moet je met de vervaardiging van het rooster niet gewoon dezelfde behoudingen verwachten zoals onnauwkeurigheid van gaatjesradius, etc? En check dat edit-percentage eens!

[ Voor 122% gewijzigd door Anand op 06-04-2006 02:21 ]


Acties:
  • 0 Henk 'm!

Anoniem: 124325

Anand schreef op donderdag 06 april 2006 @ 00:59:

Geen kritiek, slechts wat vraagjes hoor!
Dit gaat een boek worden :+
Het redigeren doe ik wel een andere keer!
1) Kun je me misschien verduidelijken waarom het lijkt alsof je eerst laminaire stroming niet van toepassing ziet, om dan later uit de viscositeit laminaire stroming te voorspellen? Ik kan me voorstellen dat je over twee verschillende loci spreekt, namelijk turbulente stroming ín de buis, laminaire stroming door een gaatje of iets dergelijks.
Het is niet zo dat in een buis met vele gaatjes een laminaire stroming niet kan ontstaan. . .het is slechts nodig dat de stroming zeer langzaam is zodat er geen turbulentie optreed. Laminair en turbulent kan tegelijkertijd in een stromingskanaal voorkomen. Ik stelde dat de oplossing voor de Poiseuille stroming (laminair in een enkel buisje) niet op een buis met gaatjes van toepassing is. . .het stromingsmodel voor het buisje met gaatjes komt niet overeen met de stroming in een enkel buisje. Voor laminaire zowel als turbulente stroming is viscositeit een onlosmnakelijk onderdeel van de berekening van de stromingsweerstand door gebruik van het Reynolds Getal. Het is alleen zo dat voor laminaire stroming het in principe soms mogelijk is de weerstand theoretische te bepalen terwijl dit voor turbulente stroming niet mogelijk is. Voor beide stromingen is een bepaling van het Re-Getal nodig. In een buisje zonder gaatjes in de wand is dat een standaard formule vanuit het 1-dimensinale stromindmodel: Re=VD/v. Voor een buisje met gaatjes is de stroming complex: op de positie in de buurt van het gaatje krijg je 3-dimensionale stroming en tussen de gaatjes is elke snelheid V weer anders met constante D. Als je N gaatjes hebt zou je N drukval berekeningen (buismodel) moeten maken en voor de N gaatjes elk eveneens een drukval berekening moeten uitvoeren (gaatjes model). Deze kan je wel vanuit het frictie concept uitvoeren maar de moeilijkheid is om een toepasselijk stromingsmodel op te zetten en een vergelijking van Re in de buurt van het gaatje te op te zetten. Dit geldt voor laminaire stroming zowel als voor turbulente stroming. Ik hoop dat dit een beeld geeft van de complexiteit om voor een niet-standaard stromingsmodel een theoretische drukvakberekening te maken.
2) Is er wel 2 bar drukval ?
Dat was een gegeven voor de voeding. Voor elk gaatje wordt de drukval minder. Als de uitstroming per gat in de open lucht zou zijn is de totale drukval 2 bar maar per gat is de drukvak uiteraard minder omdat de interne frictieverliezen de drukval over het gat minder maakt. Als je echter bij het gat een tegendruk hebt, bijvoorbeeld als je het buisje in een tank dompelt, dan is die tegendruk uiteraard van belang en moet je die in mindering brengen. Gebruik je echter voor elk gaatje een apart buisje dan is de tegendruk bij elk gaatje van belang, en die tegendruk kan voor elke uitlaat anders zijn.
Ik stel namelijk dat ook de tegendruk voorbij de gaatjes van belang is.
Uiteraard zo! Je moet dan wel weten wat het is als je het probleem wilt oplossen. Dit was door TS niet gegeven.
3) Ik begrijp ten eerste niet zo goed dat je uit enkel de viscositeit het type stroming kunt bepalen. Ik leerde altijd dat je dat slechts kon na berekenen van het Reynolds getal. (Voor een theoretisch oneindig kleine diameter van de buis kunt je voorspellen dat turbulentie nooit kan optreden, ongeacht de viscositeit) Nu zie ik ook wel dat 502x viscositeit van water redelijk stroperig aanvoelt, maar aan voelen hebben we niets hè!
Hier heb je gelijk in. Ik stelde dit reeds hierboven onder (1). Als D----> 0 krijg je Re= ----->0. . .maar dan is de frictie theoretisch ook nul en dat is normaliter niet het geval, voor zover je niet over super helium spreekt (frictie =0). . .als D------->0 kan je zelfs niet een enkele molecuul door het "buisje" persen. Je moet beseffen dat de hydrodynamische wetten op basis van een macroscopisch vloeistof model tot stand komen. Deze wetten gelden NIET als de vloeistof zich gaat gedragen als aparte deeltjes. . .bijvoorbeeld voor stromingen onder zeer lage druk zoals voorkomt in de aanzuigkant van hoogvacuüm pompen.. . .geldt ook niet voor super helium.
Dus ik Re berekenen en uiteraard genoeg lampen tegenkomen om tegenaan te lopen.

HELP!
Inderdaad. Als je met vacuümstroming te maken krijg en je probeert het Re-getal te gebruiken is elke molecuul een lamp!
Het frappante is dat ofschoon deze casus mij doet denken aan mijn lessen fysiologie (aftakkingen van een bloedvat), ik er niet veel wijs uit word. Zou mijn prof niet onrustig moeten laten, dunkt me :> Ik ga toch eens mijn fysiologie-bijbel opzoeken, wie weet staat daat nog een handige tip in.
Daarin wordt wel de Poiseuille stroming gebruikt maar alleen als een ruw model. Pulserende stroming vanwege een pulserende druk veroorzaakt versnellingen en afremmingen en dat wijkt af van de aannamen voor Poiseuille stroming.
Wat zou voorts een hydrodynamicus aanbevelen met betrekking tot de leidingen zoals voorgesteld in de alternatieve opstelling, indien deze de proefgegevens Matrixerwijze in acht zou nemen? (Lullig, maar nodig: zoals Neo geen rijen met getallen meer zag, maar de betekenis ervan) En meer specifiek: is die viscositeit predisponerend voor wand-adhesie? Met andere woorden, in welke grootte-orde gaan onnauwkeurigheden zich significant gedragen?

Trouwens, binnen het kader van nooit onnuttige autokritiek, moet je met de vervaardiging van het rooster niet gewoon dezelfde behoudingen verwachten zoals onnauwkeurigheid van gaatjesradius, etc? En check dat edit-percentage eens!
Nou nou. . .dat is nog al een aantal vragen zeg! Ik moet even achter mijn oor krabben. . . .enige antwoorden voor zover ik je begrijp:

a) de aparte leiding voor elke "uitlaat" is een zinvolle aanpak. De Poiseuille Wet is te gebruiken zo lang de stroming laminair is;
b) goeie vraag over onnauwkeurigheden: voor zover het turbulente stroming betreft kan je op de Moody Grafiek bepalen voor welke wandruwheid de stromingsfrictie sterk beïnvloed wordt.. . .(heeft te maken met boundary layer dikte);
c) de onnauwkeurigheden van gaatjes radius op stroming is direct evenredig met de radius (als je niet de afrondingen van de scherpe randen van de gaatjes bedoeld want die zijn niet op een lineaire manier van invloed op de stroming. Goed afgeronde gaatjes (binnenkant) laten de vloeistof gemakkelijker door dan scherpe randen. . .aan de uitstroomkant is het een ander verhaal. . . lees eens de tekst in beschrijvingen van Orifice Flow Meters. De geometrie van het gat is zeer sterk bepalend voor hoeveel frictie er ontstaat en hoe sensitief de stroming is voor vloeistof snelheden.

Acties:
  • 0 Henk 'm!

  • Anand
  • Registratie: Februari 2001
  • Laatst online: 20-01 08:05

Anand

Thank you, come again!

Anoniem: 124325 schreef op donderdag 06 april 2006 @ 05:20:
[...]

self-inflicted brainpain ;)

[...]

Ik stelde dat de oplossing voor de Poiseuille stroming (laminair in een enkel buisje) niet op een buis met gaatjes van toepassing is. . .het stromingsmodel voor het buisje met gaatjes komt niet overeen met de stroming in een enkel buisje. 1


[...]


wie de bal kaatst


[...]


Dat was een gegeven voor de voeding. 2


[...]


I brought it all on myself


[...]


Dit was door TS niet gegeven. 3

[...]
toon volledige bericht
1) Mag je het hier niet beschouwen als 1 buis tussen start-gaatje1, dan weer een buis tussen gaatje1-gaatje2, etc?

2) Errr, voeding?

3) Waar is-ie eigenlijk?

Acties:
  • 0 Henk 'm!

  • Reptile209
  • Registratie: Juni 2001
  • Nu online

Reptile209

- gers -

Warom berekenen jullie Reynolds niet gewoon? Alle data is er (op zich...):

rho = 1220 kg/m3
d = 0.005 m
eta = 0.502 mPa.s

v volgt uit de stroomsnelheid (Q = 4 ml/s = 4.10-6 m3/s) en het frontaal oppervlak van de buis (A = 0.25 * pi * d2): v = Q/A

Re = rho * v * d / eta = rho * Q * d / eta = 4 * rho * Q / eta * pi * d = 2,5
(kanttekeningen: als de stroomsnelheid 4 ml/s per gaatje is, moet dit antwoord maal 13; Re = 32. De Re voor stroming door een gaatje is maximaal 6.2). Re << 2000, dus laminaire stroming.
Anand schreef op donderdag 06 april 2006 @ 06:22:
[...]

1) Mag je het hier niet beschouwen als 1 buis tussen start-gaatje1, dan weer een buis tussen gaatje1-gaatje2, etc?
Dat kan op zich wel als benadering, maar je zit (bij iedere berekening) met een kleine fout voor de diameter van het gaatje waardoor je coordinaat over de lengte van de buis niet helemaal klopt. Aan de andere kant is dat maar een paar procent (13x 2 mm op 1 m).
Dus neem het eerste stukje buis (inlaat tot eerste gaatje), bereken de drukval. Bereken daarmee de het volume per seconde dat door het gaatje gaat / moet (afhankelijk van de diameter). Bereken met het resterende volumedebiet (dat dus nog in de grote buis zit) de drukval naar het volgende gaatje... enzovoorts.
De tegendruk aan de andere kant van een gaatje is - zoals al is genoemd - niet onbelangrijk om te weten...
2) Errr, voeding?
Voeding ja :). Dat spul dat je aan de buis "voert", de vloeistof die er in stroomt.
3) Waar is-ie eigenlijk?
:?

[ Voor 1% gewijzigd door Reptile209 op 06-04-2006 20:17 . Reden: factortje 1000... ]

Zo scherp als een voetbal!


Acties:
  • 0 Henk 'm!

Anoniem: 127247

Topicstarter
Hier ben ik hoor! doe maar rustig. ;) Ben hier een paar dagen met wat andere oplossingen bezig geweest maar toch is deze oplossing het besten. De alternatieve oplossing met de buis met het rooster erin en vanaf daar naar de gaatjes gaat niet werken. Ik heb hier namelijk een buis met een diameter van 5mm. Veel groter kan ik hier niet gebruiken.
Dit systeem is namelijk voor het opbrengen van vloeistof in een hele kleine hoek. In deze hoek schuif ik dan het buisje met gaatjes en ik zet er de vloeistof onder druk op. Dan is het de bedoeling dat de hoeveelheid vloeistof uit alle gaatjes gelijk is, een beetje afwijking is niet erg.
Ook vragen jullie naar de tegendruk?? De buis is aan de andere kant gewoon dicht dus als het vloeistof tot daar komt dan bouwt het zelf intern toch druk op waarvan ik de grote niet weet.
Ik probeer het hier allemaal een beetje te volgen, maar dat lukt nog niet helemaal en ben dan ook druk bezig met ervoor te zorgen dat ik het wel allemaal snap wat hier gezegd wordt.

Edit: @Reptile209:
De viscositeit is 502 mPa-s, niet 0,502 mPa-s. Klein foutje.
De stroomsnelheid van 4ml/s is de snelheid waarmee de vloeistof in de buis wordt gebracht.
Ook snap ik die 13 van jou niet?? Ik heb om de 13cm een gat. Op de 1 meter geeft dit 7 gaatjes. Ik kan dit aantal wel terugbrengen naar 4. Dat de eerst op bijvoorbeeld 10 cm zit. De laatste op 90 en twee ertussen in op 36.6 en 63.3 cm.

[ Voor 19% gewijzigd door Anoniem: 127247 op 06-04-2006 08:49 ]


Acties:
  • 0 Henk 'm!

Anoniem: 124325

Anand schreef op donderdag 06 april 2006 @ 06:22:

1) Mag je het hier niet beschouwen als 1 buis tussen start-gaatje1, dan weer een buis tussen gaatje1-gaatje2, etc?
Ja, min of meer. Dat stelde ik ook met het voorbeeld van N gaatjes. Je kunt echter niet vergeten dat de overgang van buis1 naar buis2 op de plaats van het gaatje niet goed te definieren valt als een standaard stromingselement. Je zou een T-stuk drukval kunnen nemen maar dat is eigenlijk te veel als het een klein gaatje in de buis betreft.
2) Errr, voeding?
Ja. De 2 bar is een voeding! Een computer heeft ook een voeding! . . .Ik bedoelde niet die stropigere vloeistof :9
3) Waar is-ie eigenlijk?
Wie is ie? Reynolds????
Die is dood.

Acties:
  • 0 Henk 'm!

  • Anand
  • Registratie: Februari 2001
  • Laatst online: 20-01 08:05

Anand

Thank you, come again!

Ik bedoelde de TS. En gelukkig bleek hij nog springlevend ;)

Overigens: ow ja...

13 x Ø 2 mm in een rooster met Ø 5 mm |:(

[ Voor 37% gewijzigd door Anand op 06-04-2006 19:07 ]


Acties:
  • 0 Henk 'm!

Anoniem: 124325

Anand schreef op donderdag 06 april 2006 @ 19:03:

Overigens: ow ja...

13 x Ø 2 mm in een rooster met Ø 5 mm |:(
Wat bedoel je met "een rooster van Ø 5 mm"...?

Zoals ik het begrijp is er eenvoudigweg een buisje van Ø 5 mm met gaatjes er in op een 13 cm c/c afstand. Dit geeft 7 gaatjes @ 13 => 91 cm. Het aanloopstuk/aankoppelstuk naar het eerste gaatje is dan 9 cm lang.

Om een gelijke stroming uit de gaatjes te krijgen moet het eerste gaatje klein zijn en elk volgend gaatje iets groter. TS moet dus voor elk stukje buis een berekening maken van de drukval en berekenen hoe groot elk gaatje moet zijn voor de stroming van 1/7*totale stroming.

Een leuke rekenopdracht!

De moeilijkheid is om de juiste drukval te bereken voor elke stukje pijp met een gaatje waar de stroming gedeeltelijk 90 omzwenkt. Als de eerste poging niet goed lukt betekend het eenvoudigweg dat de aannamen voor de drukverliezen onjuist zijn en dat op basis van de gemeten verschillen voor de stroming per gat de gaatjes een andere maat moeten krijgen. Daar ontkom je niet aan omdat de drukval in een dergelijke constructie niet goed van te voren berekend kan worden.

Normaliter als je dergelijke hydraulische berekeningen maakt zijn de te verwachten verschillen tussen de theoretische benadering en de werkelijkheid in de buurt van ~ 30%. Als je in 1x de juiste stroming wilt krijgen moet je op elke positie in plaats van een gaatje te boren een verstelbaar ventiel monteren! Daar heb je weer extra drukval voor nodig(ventiel weerstand) en dan kan het zijn dat de 2 bar voeding druk(aanname?) niet genoeg is. . .dan moet je of een grotere pomp installeren (of een druk regeling installeren) of genoegen nemen met een lagere stroming dan je specificeerde.

Hydraulische netwerken zijn altijd met bovenmarges ontworpen om de onontkoombare onzekerheden op te vangen.

Acties:
  • 0 Henk 'm!

Anoniem: 127247

Topicstarter
Anoniem: 124325 schreef op donderdag 06 april 2006 @ 20:19:
[...]


Wat bedoel je met "een rooster van Ø 5 mm"...?

Zoals ik het begrijp is er eenvoudigweg een buisje van Ø 5 mm met gaatjes er in op een 13 cm c/c afstand. Dit geeft 7 gaatjes @ 13 => 91 cm. Het aanloopstuk/aankoppelstuk naar het eerste gaatje is dan 9 cm lang.

Om een gelijke stroming uit de gaatjes te krijgen moet het eerste gaatje klein zijn en elk volgend gaatje iets groter. TS moet dus voor elk stukje buis een berekening maken van de drukval en berekenen hoe groot elk gaatje moet zijn voor de stroming van 1/7*totale stroming.

Een leuke rekenopdracht!

De moeilijkheid is om de juiste drukval te bereken voor elke stukje pijp met een gaatje waar de stroming gedeeltelijk 90 omzwenkt. Als de eerste poging niet goed lukt betekend het eenvoudigweg dat de aannamen voor de drukverliezen onjuist zijn en dat op basis van de gemeten verschillen voor de stroming per gat de gaatjes een andere maat moeten krijgen. Daar ontkom je niet aan omdat de drukval in een dergelijke constructie niet goed van te voren berekend kan worden.

Normaliter als je dergelijke hydraulische berekeningen maakt zijn de te verwachten verschillen tussen de theoretische benadering en de werkelijkheid in de buurt van ~ 30%. Als je in 1x de juiste stroming wilt krijgen moet je op elke positie in plaats van een gaatje te boren een verstelbaar ventiel monteren! Daar heb je weer extra drukval voor nodig(ventiel weerstand) en dan kan het zijn dat de 2 bar voeding druk(aanname?) niet genoeg is. . .dan moet je of een grotere pomp installeren (of een druk regeling installeren) of genoegen nemen met een lagere stroming dan je specificeerde.

Hydraulische netwerken zijn altijd met bovenmarges ontworpen om de onontkoombare onzekerheden op te vangen.
toon volledige bericht
met het rooster bedoelt hij denk ik de alternatieve oplossing die door hemzelf is aangeboden. Echter heb ik een buisje met een binnendiameter van 5mm dus wordt het lastig om dit te realiseren.
Pagina: 1