Ein ringförmiges, mit Wasser gefülltes Schwimmbecken (vorher ohne Strömung) soll mittels einer Anzahl Düsen aus denen Wasser strömt, auf eine bestimmte Strömungsgeschwindigkeit gebracht werden. Das Schwimmbecken hat also einen Außendurchmesser Da, einen Innendurchmesser Di und einen Wasserstand h. Gegeben seien ebenfalls der Volumenstrom einer Düse, der Druck (und damit natürlich auch der Düsendurchmesser) sowie die Anzahl der Düsen.
Die Düsenanordnung soll so gestaltet sein, dass der Wasserstrahl in einer Düsenhöhe hD horizontal in einem Winkel Alpha zum Beckenrand gerichtet ist. Die Düsen sollen von außen nach innen gerichtet sein.Für die sich ergebende maximale und durchschnittliche Strömungsgeschwindigkeit benötige ich eine Formel. Als Zusatz würde mich noch interessieren, mit welcher Geschwindigkeit eine Anzahl Menschen in solch einer Ringströmung treiben würden. Vielen Dank im Voraus !
Hallo Grußloser,
wie sieht denn Dein Lösungsansatz aus?
Einfach Hausaufgabe abtippen und abschicken ist hier im Forum gar nicht gern gesehen…
Grüße,
Jürgen
Hallo Jürgen!
Entschuldige bitte mein formloses Schreiben.
Bin erst seit gestern dabei und läuft eben alles noch etwas holprig.
Hausaufgabe ist das keine, war ja wohl auch nur ein Witz von Dir.
Warscheinlich liegt dein Ingenieurswissen eh nicht im Strömungsbereich oder der Fluidmechanik.
Hab gelesen dass Du eher ein El Ing. bist.
Das ist schade für mich, in diesem Fall.
Liebe Grüße CF
Hallo erst mal!
Nach einigen unschönen mails, welche meine erste Anfrage losgetreten
hat, versuche ich es noch einmal:
Berechnet werden soll die Pumpenanlage für ein Schwimmbad.
Drei druckgeregelte, frequenzgesteuerte Niederdruckpumpen sollen über acht Düsen die Strömung in einem Pool, der die Form eines Ringes hat, auf eine Geschwindigkeit von 1m/s beschleunigen und halten.
Der gesamte Volumenstrom der acht Düsen beträgt (nach einer ersten Auslegung) zwischen 1000-1500 l/min, das sind etwa 150 l/min pro Düse.
Bei einem Druck von etwa 6 bar sollten die Düsen einen Durchmesser von etwa 9,5 mm haben.
Die Hydraulische Leistung liefern Niederdruckpumpen, dies ist jedoch für eine weitere Berechnung irrelevant !!!
Für die Berechnung der Geschwindigkeit nach der Düse benötigt man hier Bernoulli.
v=4,4 m/s (in diesem Beispiel)
Das Ringförmige Schwimmbecken ist zu Beginn mit Wasser gefüllt.
Außendurchmesser der Anlage ist 12 m,
Innendurchmesser beträgt 8 m.
Der Pegel steht bei 1,35 m
Die Frage ist: Welche Geschwindigkeit sich im Becken einstellt.
Mein Gedanke:
Das Ursprünglich unbewegte Wassser wird durch die Düsen angeregt.
Es entsteht eine Strömung in dem Becken.
Diese wird anfangs beschleunigt.
Die Beschleunigung wie auch die maximale Geschwindigkeit in dem Ring sind begrenzt.
Dies ist so, da auch die Austrittsgeschwindigkeit an den Düsen beschränkt ist.
Nach einer gewissen Zeit wird sich ein Gleichgewichtszustand einstellen.
Die Strömung im Ring ist dann konstant.
Die Düsen verrichten dann gerrade so viel Arbeit, wie in Form von Reibung im Becken verloren geht.
Hier also erneut meine Frage:
Kennt jemand eine Formel, mit der die Reibung in einem solchen Pool berechnet werden kann?
oder
Kennt jemand eine Formel, mit der die hydraulischen Auswinrkungen von Düsen beschrieben werden, die in einem Ring angeordnet sind?
Über Formeln dieser Art oder Links dazu würde ich mich sehr freuen.
Diese Aufgabe ist ein bestehendes Projekt, keine Hausaufgabe.
Die einfache Berechnung von Düsen, Pumpen, Motoren und FU sind mir hinreichend bekannt. Ich suche nache Formeln, die die Auswirkungen der Düsen beschreiben sowie die Reibung in Ringen erklären.
Vielen Dank für Eure Bemühungen,
Euer CF
Hallo drambeldier,
Dein Anreitz trifft natürlich voll ins Schwarze.
Du hast wohl sofort erkannt um was es geht.
Eine hinreichende Schätzung mit Energiegleichungen auf der Basis von ähnlichen Gerinnen usw bekomme ich auch hin.
Allein das Schätzen ist unbefriedigent für mich.
Ingenieure müssen von Berufs wegen häufig schätzen.
Das musste ich in meinem Berufsleben auch schon oft genug.
Das verurteile ich auch nicht.
Eine Schätzung ist oft genau genug und spart Zeit.
Es ist für mich aber unbefriedigent.
Ich will wissen nicht grob Raten.
Du hast mich dennoch einen riesen Schritt weiter gebracht.
Sollte es keine weiteren sinnvollen Antworten zu diesem Thema geben,
so kann ich immmernoch die verschiedenen Bäder kontaktieren, und aus deren Angaben eine allgebein gültige Formel erstellen.
Dafür danke ich Dir.
LG CF
Tach,
habe bekanntermaßen von nix Ahnung. Mein erster Gedanke: Anleihe bei den Gleichungen für Wasserwirbel- Kraftwerke nehmen.
Nur so ein Gedanke.
Gruss
B
Hallo Jürgen!
Entschuldige bitte mein formloses Schreiben.
Bin erst seit gestern dabei und läuft eben alles noch etwas holprig.
OK, es sei Dir vergeben. 
Hausaufgabe ist das keine, war ja wohl auch nur ein Witz von Dir.
Nein, das war eigentlich kein Witz, weil:
- Deine Aufgabe wie eine Hausaufgabe aussah
- hier im Forum keine Hausaufgaben gelöst werden, es sei denn, der Fragende hat sich schon eigene Gedanken gemacht, was bei Deiner Anfrage ja nicht der Fall war.
Warscheinlich liegt dein Ingenieurswissen eh nicht im Strömungsbereich oder der Fluidmechanik.
Hab gelesen dass Du eher ein El Ing. bist.
Stimmt, aber natürlich hab ich auch Techn. Mech. und Konstr.-Lehre gehört.
Das ist schade für mich, in diesem Fall.
So als Tipp: Mir ist da etwas wie „Strömung in offenen Gerinnen“ in Erinnerung. Schau mal in den „Dubbel“ oder im web.
Ich würde dann aus dem Gefälle und der Fließgeschwindigkeit einen Impulsfluss ausrechnen, und diesen dem Impulsfluss des Wassers aus den Düsen gleichsetzen (Achtung, Einstrahlwinkel beachten!). Das wäre dann die Lösung im eingeschwungenen Zustand.
Dass es sich um einen Ring und nicht um eine geradlinige Rinne handelt, wird dabei vernachlässigt.
Nix für ungut!
Viele Grüße,
Jürgen
Impulserhaltung
Hallo!
Könnte man evtl. den Impuls des eingespritzten Wassers ausrechnen und umrechnen auf das Wasser im Becken?
Grüße
Andreas