Hallo, ich habe eine Frage zum Thema Geschwindigkeit und Druck.Mit welcher Formel berechnet man die Geschwindigkeit, zum Beispiel von Wasser durch einen Schlauch mit gegebenem Durchmesser, wenn man eine Wasserpumpe hat die einen bestimmten Druck liefert. #Danke schonmal.
Hallo,
Druck.Mit welcher Formel berechnet man die Geschwindigkeit,
zum Beispiel von Wasser durch einen Schlauch mit gegebenem
mit dem Gesetz von Hagen-Poiseuille (bei laminarer Strömung und kleinem Schlauchdurchmesser).
bestimmten Druck liefert. #Danke schonmal.
Bitte
Hallo,
das läßt sich zwar ausrechnen oder zumindest abschätzen, aber so einfach dann doch wieder nicht, weil es von einer Anzahl Parameter abhängig ist.
Jede Pumpe Lüfter/Gebläse usw. hat eine Kennlinie in der der Zusammenhang von Wirkdruck und Volmenstrom für ein vorgegebenes Medium definierter Dichte und Viskosität abzulesen ist.
Hier werden für eine Vielzahl kleiner Wasserpumpen solche Kennlinien gezeigt:
http://www.teichbau-profi.de/168/teichpumpe/pumpenke…
Die Form der Pumpenkennlinie ist aber auch stark von der Bauform abhängig.
Eine Kreiselpumpe hat eine ganz andere Kennlinie als eine Kolbenpumpe.
Welcher Volumenstrom sich nun aus der Kombination einer Pumpe mit einer Last (hier in Form einer Leitung/Schlauch) ergibt, kann man ausrechnen oder in Grafiken ablesen, wenn die relevanten Strömungswiderstände des System alle bekannt sind.
http://www.ikz.de/ikz-praxis-archiv/p0107/010705.php
Unbekannte sind hier meist die Parameter des Schlauches.
Da geht der Innendurchmesser, die Länge aber auch die innere Struktur des Schlauches ein. Wenn man diese nicht weiß, dann sucht man entweder die Herstellerangaben zum Schlauch oder macht eine Messung in der man den Druckabfall über eine Schlauchlänge bei einem bekannten (gemessenen) Volumenstrom bestimmt.
Die Druckabfall über die Länge geht ein, bei Änderung des Volumenstromes wird man typisch eine quadratische Kennlinie erhalten. Diese kann man dann auch auf andere Volumenströme umrechnen.
Wenn das alles viel zu kompliziert ist, dann bleibt als pragmatische Methode oft einfach der Versuch mit gegebener Pumpe und Schlauch.
Gruß Uwi
ich habe eine Frage zum Thema Geschwindigkeit und
Druck.Mit welcher Formel berechnet man die Geschwindigkeit,
zum Beispiel von Wasser durch einen Schlauch mit gegebenem
Durchmesser, wenn man eine Wasserpumpe hat die einen
bestimmten Druck liefert. #Danke schonmal.
Hallo,
mit dem Gesetz von Hagen-Poiseuille (bei laminarer Strömung
und kleinem Schlauchdurchmesser).
das bringt dem Fragesteller wahrscheinlich aber überhaupt nix.
Es geht damit los, dass man nicht weiß, ob ein laminare Strömung überhaupt vorliegt.
Zumindest bei Gasen sind laminare Strömungen in Praxis eher sehr selten.
Gruß Uwi
Hallo Uwi,
Zumindest bei Gasen sind laminare Strömungen in Praxis eher
sehr selten.
so entstehen die hier unerwünschten Metadiskussionen. Siehe den O-Ton des Fragestellers im UP:
„ … , zum Beispiel von Wasser durch einen Schlauch mit gegebenem Durchmesser …“
Kein Wort von Gasen!
Wenn du ihm schon so viel schreibst, erkläre halt dem 123 ten Holzfäller, wie er das Vorliegen einer laminaren oder turbulenten Strömung bei seinen tatsächlichen Gegebenheiten rechnerisch ermitteln kann. Stichwort: „kritische Reynolds-Zahl“.
Gruß
Sven Glückspilz
Hallo,
so entstehen die hier unerwünschten Metadiskussionen. Siehe
den O-Ton des Fragestellers im UP:
„ … , zum Beispiel von Wasser durch einen Schlauch mit
gegebenem Durchmesser …“
Kein Wort von Gasen!
Ja richtig, das war auch nur ein Hinweis.
Für Wasser habe ich kein praktisch verfügbaren Erfahrungen.
Wenn du ihm schon so viel schreibst, erkläre halt dem 123 ten
Holzfäller , wie er das Vorliegen einer laminaren oder
turbulenten Strömung bei seinen tatsächlichen Gegebenheiten
rechnerisch ermitteln kann. Stichwort: „kritische Reynolds-Zahl“.
Wieso soll ich das jetzt erklären???
Du hast das Thema doch angefangen!
Gruß Uwi
Hallo Uwi,
rechnerisch ermitteln kann. Stichwort: „kritische Reynolds-Zahl“.
Wieso soll ich das jetzt erklären???
dein Einwand mit laminar/turbulent ist ja richtig. Wenn du schon darauf hinweist, kannst du die Berechnung doch gleich erklären.
Holzfäller wird aber auch selber darauf kommen, wenn er sich mit der Materie beschäftigt.
Gruß
Sven Glückspilz
für gartenschläuche, auch dicke, ist die strömung bei wasser laminar, das sieht man schon daran wie das wasser aus einem schlauch austritt (kann man auch ausrechnen: -->reynoldszahl).
mit dem hagen-poiseuille gesetz (–> wiki, einsetzaufgabe) bekommst du den volumenstrom. daraus kannst du die mittlere geschwindigkeit berechnen.
einzige schwachstelle:
du musst für den druck eine vernünftige annahme machen.
bei 1/2 zoll schläuchen würde ich die statische druckangabe der pumpe nehmen, bei 3/4 zoll schläuchen versagt vermutlich die gesamte rechnung, da die pumpe der begrenzende faktor sein wird.
Hallo,
für gartenschläuche, auch dicke, ist die strömung bei wasser
laminar, das sieht man schon daran wie das wasser aus einem
schlauch austritt (kann man auch ausrechnen: -->reynoldszahl).
woher hast du denn diesen Unsinn?
Von wenigen Ausnahmen abgesehen sind fast alle Strömungen in Haushalt und Industrie turbulent! Vor viiiiiieeeeelen Jahren hab ich mal die kritische Geschwindigkeit für Wasser mit 20 °C in einem 1/2-zölligen Rohr berechnet. Das waren 17 cm/s (0,17 m/s)! Schneller ist schon turbulent.
Gruß
Pat
Hallo,
ich habe eine Frage zum Thema Geschwindigkeit und
Druck.Mit welcher Formel berechnet man die Geschwindigkeit,
zum Beispiel von Wasser durch einen Schlauch mit gegebenem
Durchmesser, wenn man eine Wasserpumpe hat die einen
bestimmten Druck liefert. #Danke schonmal.
Da gibt es keine Formel und der Schlauch ist nicht nur durch den Durchmesser sondern auch durch die Länge bestimmt. Ebenso wie die Wasserpumpe variabel ist, und bei verschiedenen Drücken verschiedene Volumenströme liefert. Nur das diese Volumenströme so ohne weiteres im Schlauch nicht zustande kommen, weil dieser einen Strömungswiderstand hat, der über die Widerstandszahl (Zeta) ausgedrückt wird, die wiederum eine Funktion des Volumenstroms bzw. der Reynoldszahl ist. Und da der Volumenstrom bedingt durch den Schlauch ein anderer ist, ergibt sich auch ein anderer Arbeitspunkt der Pumpe. Also muss man Schlauch und Pumpe schrittweise (iterativ) aufeinander zu rechnen, bis ein „bestimmter Druck der Pumpe“ einen „bestimmten Volumenstrom“ liefert, der mit dem durch den Strömungswiderstand gegebenen Volumenstrom übereinstimmt. Ob die Strömung dann linear oder turbulent ist, wird sich zeigen, ist jedoch wichtig, beim Annähern der Kenngrößen den Wert von Zeta korrekt auf die jeweilige Reynoldszahl anzupassen. Im einfachsten Fall, der laminaren Strömung ist Zeta = (64/Reynolds)* (Länge/Durchmesser) gleichbedeutend dem Gesetz von Hagen-Poiseuille. In weniger einfachen Fällen liefert die verfahrenstechnische Literatur empirische Gleichungen für Zeta, entsprechend den verschiedenen Teilgebiete des Reynolds- Bereichs.
Gruß
Peter
hast recht
Von wenigen Ausnahmen abgesehen sind fast alle Strömungen in
Haushalt und Industrie turbulent! Vor viiiiiieeeeelen Jahren
hab ich mal die kritische Geschwindigkeit für Wasser mit 20 °C
in einem 1/2-zölligen Rohr berechnet. Das waren 17 cm/s (0,17
m/s)! Schneller ist schon turbulent.
stimmt.
sorry.
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