Hallo zusammen,
vielleicht kann einer von euch mir weiterhelfen. Was passiert eigentlich wenn die Durchflussgeschwindigkeit in einem Hydraulikrohr (PP) sehr hoch wird, welche Auswirkungen hat dies auf das Material oder generell?
Thanks
d.alembert
Hallo zusammen,
vielleicht kann einer von euch mir weiterhelfen. Was passiert
eigentlich wenn die Durchflussgeschwindigkeit in einem
Hydraulikrohr (PP) sehr hoch wird, welche Auswirkungen hat
dies auf das Material oder generell?Thanks
Hallo d.alembert.
Das ist wieder so eine Frage!
Wodurch ist sie höher geworden? Von nix kommt nix!
Wenn sich die Durchflussgeschwindigkeit, bei unverändertem Querschnitt also auch der Durchsatz erhöht, muss sich der Speisedruck erhöht haben, und zwar quadratisch zur Durchsatzerhöhung. Doppelter Durchsatz = vierfacher Druck. Das berührt die Druckfestigkeit der Anlage. Im Strömungsweg, können u.U. Kavitationen auftreten und durch starke Turbulenzen an Engstellen hat man erhöhte Erwärmungen und stärkere Geräuschbildungen.
Mit freundlichen Grüßen
Alexander Berresheim
Hallo d.alembert.
Das ist wieder so eine Frage!
Wodurch ist sie höher geworden? Von nix kommt nix!
Wenn sich die Durchflussgeschwindigkeit, bei unverändertem
Querschnitt also auch der Durchsatz erhöht, muss sich der
Speisedruck erhöht haben, und zwar quadratisch zur
Durchsatzerhöhung. Doppelter Durchsatz = vierfacher Druck. Das
berührt die Druckfestigkeit der Anlage. Im Strömungsweg,
können u.U. Kavitationen auftreten und durch starke
Turbulenzen an Engstellen hat man erhöhte Erwärmungen und
stärkere Geräuschbildungen.
Mit freundlichen Grüßen
Alexander Berresheim
Erst einmal vielen Dank für die schnelle Antwort.
Es ist nur eine theoretische Frage, denn ich bin an der Dimensionierung einer Hydraulikanlage mit Kunststoffrohren. Ich habe den erforderlischen Querschnitt mittels Formel errechnet, jedoch ist er mir wegen Platzmangels zu groß, nun will ich ihn kleiner wählen bei gleichbleibendem Durchfluss. Deswegen ist es wichtig für mich zu wissen ob es kritisch ist, da sich bei gleichbleibendem Durchfluss und kleinerem Durchmesser die Durchflussgeschwindigkeit erhöht.
d.Alembert
Hallo d.alembert.
Normalerweise fängt man bei der Auslegung eines hydraulischen Systems von ‚hinten‘ an. Also beim Verbraucher (Z.B. Stellzylinder, Motor o.Ä.)
Da wählt man als erstes die Baugröße nach der Stelldynamik aus. Daraus werden die erforderlichen Kräfte oder Momente bestimmt. Hat man diese geht es nach dem Platzbedarf. Hoher Betriebsdruck baut kleiner, niedriger Druck baut größer. Daraus resultieren die Strömungsgeschwindigkeiten, denn die richten sich nach dem erforderlichen Durchsatz, der bei Hochdruck geringer ist als bei Niederdruck. Andererseits benötigen Hochdruckleitungen aus Festigkeitsgründen größere Wandstärken, die aber bei gleichzeitiger Verringerung des des Strömungsquerschnittes wegen der geringeren Strömungsgeschwindigkeiten bei höheren Drücken, nicht voll im Durchmesser in Erscheinung treten, aber schwerer zu verarbeiten sind.
Ein Zahlenbeispiel zur Veranschaulichung was gemeint ist.
Du brauchst eine lineare Verstellung: Weg 0,1m, Kraft 4000 N, Stellzeit 1 s. Das entspricht einer theoretischen Nettoleistung von 400 Nm/s, das sind 400 W.
Bei einem Betriebsdruck von 400 bar benötigst Du 10 cm² Kolbenfläche und einen Durchsatz von 0,1 l/s.
Bei einem Betriebsdruck von 100 bar benötigst Du 40 cm² Kolbenfläche und einen Durchsatz von 0,4 l/s.
Daraus folgt: Bei einem Niederdruck-System, das auf die Verluste bezogen optimal ausgelegt ist, kann man bei gleichem Rohrsystem, so lange es die Festigkeit zuläßt, den Verbraucher auf einen höheren Betriebsdruck umdimensionieren um ihn zu verkleinern und gleichzeitig die Strömungsverluste weiter reduzieren.
Dieses Beispiel zeigt aber nur die Zusammenhänge. In der Praxis spielen hier noch eine ganze Menge anderer Faktoren eine Rolle. Z.B. Geht mit zunehmendem Druck die Elastizität des Leitungssystems in die Dynamik mit ein. Und plötzlich sind bei hohen Drücken auch Flüssigkeiten kompressibel (Bulk-Modul) u.a.
Mit freundlichen Grüßen
Alexander Berresheim
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Thanks (notext)
Danke für deine Hilfe