Guten Morgen Ich habe ein Problem. Da ich nur E-Techniker bin komme ich nicht weiter. Aufgabenstellung: Ein Behälter -> ( 12 l bei 0 bar) Druck im Behälter -> ( 3,5 bar) Ventilöffnung -> ( d: 1 mm ) Temperatur -> konstant Nach welcher Zeit ist der Druck auf 3,0 ; 2,8 ; 2,3 ; 2,2 ; 1,8 bar gefallen? Geradengleichung geht nicht! Der Aufgezeichnete Graph ähnelt der Entladekurve eines C . Suche eine Formel oder Links zu Info Material Gruß Micha
Was soll denn das für ein Medium sein? Ideales Gas? Flüssigkeit? Worauf beziehen sich die 3,5 bar. Absolutdruck? Überdruck gegen außen. Die Gleichung, die du brauchst, ist p = rho/2 * v^2 für den Staudruck vor der Ventilöffnung. Wenn du für p den momentanen Druck einsetzt und nach v auflöst, hast du die Strömungsgeschwindigkeit, wenn du mit der Querschnittsfläche deiner Ventilöffnung multiplizierst, deinen Volumenstrom. Problem was ich sehe: 1. Wie groß ist rho (siehe oben: welches Medium), ist es evtl. eine Funktion von p? 2. Gibt ne eklige nichtlineare Differentialgleichung :-(
Medium ist Luft also 1,3 kg/m^3 3,5 bar Überdruck Ist es möglich dies mit einer e-funktion zu rechnen. Wie bei einem Kondensator. den der pneumatische Widerstand ist ja R=p/m die pneumatische Kapazität wird mit B= V*rho/pn (pn = 1013mbar) beschrieben Das entladen bei einem C -> uc = U*e -t/tau tau = R*C Sind meine Gedankengänge richtig? Gruß Micha
Ja, aber frag mich jetzt bitte nicht, wie man aus den gegebenen Daten auf das R kommt (welches übrigens p/m punkt ist, Massenstrom, nicht Masse!). Das sollte irgendwie mit meiner Staudruck-Formel gehen (hab länger nicht mehr mit Gasen gerechnet), prinzipiell sollte man mit Hilfe der Gasgleichung den Volumenstrom und das rho (welches in dieser Gleichung das tatsächliche darstellt, nicht das bei Umgebungsdruck!) eliminieren können. Viel Spaß beim Tüfteln...
Also der Vergleich mit dem Kondensator war gar nicht mal so schlecht. Ich habe zwar noch Probleme mit den Einheiten aber das Ergebnis ist richtig. Abgesehen von der Messungenauigkeit. Aber für diese Applikation vollkommen ausreichend. Getestet an drei verschiedene Behälter mit unterschiedlichen Volumen (mit dem selben Ventil). Nach der errechneten Zeit war der Druck erreicht den ich haben wollte.
Die Einheiten stimmen deshalb nicht, weil der pneumatische Widerstand R=p/(roh x dm/dt) ist.
Es handelt sich um eine ISOTHERME Zustandsänderung, d.h die Temperatur in diesem System bleibt konstant. Damit sich die Energie dieses Sytem nicht ändert muss sich bei Druckänderung folglich das Volumen ändern. Bei Druckänderung wird dann Hubarbeit verrichtet. Das Produkt aus Druck und Volumen ist folglich konstant. p*V = konst -> p~1/V Das Volumen ändert sich folglich hyperbolisch mit mit Zu- oder Abnahme des Druckes. Bemerkung: Die Entladekurve eines Kondensators ist eine e-Funktion und keine Hyperbel! Die vollständige Gleichung lautet: p*V = n*R*T T: Tempertur, konst. weil isotherm R: allgeneine Gaskonstante n: Stoffmenge des Gases Informier dich im Internet über den Begriff isotheme Zustandsänderung!
Solange die Reynolds-Zahl unterhalb des kritischen Wertes bleibt ist die Strömung laminar und das Analogon eines "Pneumatischen Kondensators" zutreffend. http://de.wikipedia.org/wiki/Reynolds-Zahl
Die Currywurst hat recht, ich habe die Aufgabenstelleung falsch verstanden. Es geht ja um das Auströmen des Gases aus der Öffung.
@ Fallout Jeder konstruktive Beitrag ist nützlich. Ich antworte auch meist allzu pedantisch nachzulesen. Sortieren was für ihn nützlich ist, kann ja der OP. Ich finde Michael hat echt ein gutes Gefühl für die zusammenhänge. Als "nur E Techniker" hat er erkannt das einige Systeme, obwohl auf völlig anderen Prinzipien beruhend, sich gleich verhalten. In der Tat kann man Analogien benutzen wenn man sich ein System mal nicht so richtig vorstellen kann. So kann man sich eine Masse-Feder-System als Schwingkreis vorstellen, oder einen Gasdruckbehälter als elektrischen Kondensator. Die Differentialgleichungen sind ja die gleichen, nur mit anderen Buchstaben und SI-Einheiten.
ÄÄÄh, sottle lauten: "Ich antworte auch meist OHNE allzu pedantisch nachzulesen." Auch ohne zu gucken was ich eigentlich tippe.
Ok, werde jetzt die Texte kritischer lesen. Nichts für ungut und weitermachen. PS: warum nennst du dich eigentlich Currywurst?
Ok, ich heiße Fallout-Boy, weil ich aus radioaktivem Abfall entstanden bin.
Hallo Leute neues Jahr neue Aufgabe. Ich sollte lieber bei meiner Elektronik bleiben als mich mit Druckluft zu beschäftigen. Ich habe mir gedacht ich mach das mal umgekehrt. Das war ein Fehler. Schlaflose Nächte, unzählige Versuche und jede Menge Mathe. Mein Ziel: Berechnen der Zeit die ich brauch um den Behälter zu befüllen. Jedoch ein Level höher. Es sind zwei unbekannte drin. Auch mit bekannten größen kann ich den vergleich mit dem Kondensator nicht anwenden. Das Ergebnis ist zu ungenau. Jetzt besteht die unsicherheit auch bei der ersten Aufgabe vom jetztem Jahr obwohl das verfahren aus meiner sicht stimmt ( rechnerrisch und praktisch). Aufgabe: Im Behälter ist ein Druck von 2 bar(abs). Die Zuluft 10bar. Der Rest wie oben. Wie lange brauche ich um im Behälter 3,5 bar zu haben? Im nächten step ist das Volumen des Behälters unbekannt. Dazu wird der Druck der srömenden luft in definierten Zeitintervalle gemmessen. Ich weiss natürlich dass Angaben fehlen aber welche?? Was passiert mit der Luft ab einem bestimmten Punkt?? Ich nenne diesen Punkt Break Event. Ab diesem Punkt erkennt man "DEUTLICH" den übergang in eine e-funktion. Bis zu diesem Punkt scheint es eine (grumme -> zomm in) Gerade zu sein. Wer lust hat kann mir helfen. Aber bitte nicht vergessen ich bin nur E-Techniker!!!! gruß micha
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