Hallo,
ich muss den Düsendurchmesser einer Messvorrichtung für Kaffeemaschinen berechnen.
Die Düse soll beim anliegenden Druck von 9 bar eine Flussrate von 100 ml/min ermöglichen.
Wie groß muss der Durchmesser der Düse sein? Wie rechen ich den durchmesser aus?
Danke!
Ich bin zwar Techniker, habe mich aber mit diesem speziellen Problem, vor allem mit Kaffeemaschinen nie beschäftigt. Dennoch will ich mich bemühen die wesentliche Kriterien dafür zu nennen. 1. Konsistenz der Flüssigkeit(Dünn-dickflüssig),evt.Benetzung der Düsenwandung (Athesion). Diese beiden Factoren lassen sich schwerlich, ohne bezgl. Tabellen, berechnen. Zu den wesentlichen Facten : Je höher der Druck umso größer die Durchflußmenge (ich würde experimentieren).
Zwei bis drei verschiedene Düsendurchmesser(z.B.Düsen für Schutzgasschweißgeräte oder Vergaserdüsen).Erst mal mit normaler Schwerkraft-Fallgeschwindigkeit den Unterschied zwischen mindestens 2 verschiedenen Düsendurchmessern messen, dann hat man schon einen ca. Anhaltspunkt. Dann eine dieser Düsen unter 9 Atü/Bar Druckbelastung einsetzen und den Unterschied messen. Aus diesen Daten könnte man linear, falls es sich so verhält, die Düsengröße errechnen, zumindest annähernd schätzen. Am einfachsten in Abhängigkeit vom Factor der Zeit(also halberDüsendurchmesser/Kreisfläche!!,doppelte Zeit). So würde ich es machen, aber wie gesagt, ich bin kein spezieller „Hydrauliker“, bloß ein alter Maschinenbauer mit nur einiger Erfahrung zum Experimentieren.
Sicher gibt es Tabellen für die Durchflußmessung, man wird nicht viel dabei berechnen müssen, einfach ablesen, wie bei den alten Logarythmentafeln. Vergaserdüsendurchflußdaten nützen nichts, denn die berechnen auf der Grundlage des Vacuums
und dieses ist bei ca. 1 Atü. begrenzt.
Vielleicht weiß Jemand hier, wo man diese Düsendurchflußtabellen erhalten könnte, fragen Sie mal bei der TH. danach. Beste Grüße H.
Hallo,
hm gute Frage:smile: bin da auch nich unbedingt so fest in der Materie.
Für inkomressible Fluide, aus der Bernulligleichung gilt:
c=√(ρ/2∙(p_1-p_2))
Unter der annahme das der Kaffe mit Umgebungsdruck aus der Düse Strömt und die Dichte von Wasser bei 100°C hat:
c=√((958 kg/m^3 )/2∙(900000 Pa-101315 Pa))
c≈41m/s
da V_p=c∙A gilt
ist
d=√((4∙V_p)/(c∙π))
d=√((4∙0,00167 m^3/s)/(41 m/s∙π))
d≈7mm, wenn ich mich nicht verrechnet hab.
dieser Ansatz gilt für den Ausfluss aus einem Behälter. Ich weis aber nicht ob man diesen bei deinem Problem anwenden darf?
Viele Grüße 
Liebe® Fehlstunde,
in der ganzen Gleichung fehlt eine wichtige Unbekannte - die Förderleitstung der vorgeschaltenen Pumpe. Die 9 bar liegen an einem inkompressiblen Medium an (Wasser). Wenn du die die Düse öffnest, baut sich der Druck sofort danach wieder ab und die Durchflussrate wird nur mehr duch die Schwerkraft bzw. evtl. anliegenden Dampfdruck bestimmt.
Wenn du die die Förderleitstung der Pumpe kennst, kannst du über das Durchmesserverhältnis zwischen den Pumpenaustritt und dem Querschnitt der Düse sowie mit Hilfe von Bernoulli die Dimensionierung vornehmen.
Liebe Grüße
Schifoxy
Hallo,
sorry war im Urlaub!
Nehme an das dein Problem nach den 2-3 Wochen gelöst ist.
Muss auch sagen das ich soetwas noch nicht berechnet habe. Bin mir aber ziemlich sicher das ich dafür schon mal ne Formel gesehen habe.
Mein Tabellenbuch hab ich aber leider am Arbeitsplatz liegen.
Gruß
Stefan