KfZ-Kompressoren hintereinander'schalten'

Wissenschaft Physik
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Hallo Experten,
ich möchte wissen, ob man die 12 Volt KFZ Kompressoren auch so nutzen kann, das Kompressor 1, einen Behälter mit sagen wir 10 Bar befüllt, an diesen Behälter ist der Lufteinzug von Kompressor 2 angeschlossen, der Behälter 2 mit +10 Bar relativ zum ersten Behälter also 20 Bar absolut befüllt usw?
Ich suche eigentlich nach einer Methode um einen Behälter relativ schnell mit einem Druck größer 20 Bar zu befüllen. Große und somit schwere Kompressoren kommen leider nicht in Frage.Der Behälter soll ungefähr ein Leervolumen von 2 Liter besitzen.
Hat jemand eine Idee? Freue mich über alle Vorschläge.

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Moin,

ich möchte wissen, ob man die 12 Volt KFZ Kompressoren auch so
nutzen kann, das Kompressor 1, einen Behälter mit sagen wir 10
Bar befüllt, an diesen Behälter ist der Lufteinzug von
Kompressor 2 angeschlossen, der Behälter 2 mit +10 Bar relativ
zum ersten Behälter also 20 Bar absolut befüllt usw?
Ich suche eigentlich nach einer Methode um einen Behälter
relativ schnell mit einem Druck größer 20 Bar zu befüllen.

Das kann, aber das muß nicht funktionieren. Die Dichtungen sind alle nur für eine maximale Druck_differenz_ ausgelegt - und die Differenz bezieht sich auf den Umgebungsdruck.

Nimm eine Druckgasflasche. Die sind teilweise bis 200bar gefüllt.

Große und somit schwere Kompressoren kommen leider nicht in
Frage.Der Behälter soll ungefähr ein Leervolumen von 2 Liter
besitzen.

Es sei noch gesagt, dass mit solchen Drücken herumzuspielen kein Kinderspiel ist und - wenn dann etwas schief geht - auch 'mal ganz schnell ein Körperteil fehlt, gerade, wenn man nicht geprüfte Druckbehälter verwendet.

Aber vielleicht verrätst Du dem geneigten Leser noch, was das Ziel der abenteuerlich anmutenden Ausführungen sein soll - dann kann man ggf. auch qualifiziertere Ratschläge geben.

Gruß,
Ingo

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Hallo Ingo,
danke für deine Antwort.Um ein wenig Licht ins Dunkel zu bringen sei ersten gesagt: Es soll nichts gebaut werden, es handelt sich hier nur um reine Theorie.
Es geht um folgendes eine Physikaufgabe.
Man stelle sich vor, eine Flasche wird aus einem Flugzeug geschmissen 15 KM über NN.
Die Aufgabenstellung lautet ungefähr: Die Flasche soll sich durch einen Gasausstoß vorm Aufprall auf den Boden retten.
Die Flasche wiegt leer 1 kg und erreicht eine Maximalgeschwindigkeit von 60m/s.
Gesucht ist der Druck mit dem die Flasche gefüllt werden müsste um einen ausreichenden Schub zu erezuegen um sich selbst abzufangen, dass am Boden v = 0 ist Oo…Der Durchmesser der austrittsöffnung ist 0,5 cm…
als Zusatzaufgabe ist gefragt, wie man den Schub vergrößern könnte
( Ich würde sagen durch eine Düse könnte man das irgendwie vergößern?)

und wie sich die Flasche mit so wenig Zusatzgewicht wie Möglich selbst befüllen könnte, da sie beim Start leer sein soll.
Also ich bin verzweifelt, obwohl res eigentlich eine Aufgabe von meinem Bruder ist…aber mich lässt sowas nicht los :smiley: Darum hoffe ich auf eure/deine Ideen.
Grüße

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Hallo CAp
Diese Kaskade gleichartiger Kompressoren zur Erzeugung höherer Drücke funktioniert nicht.

  1. Die Motoren schaffen den höheren Druck nicht.
  2. Die Dichtungen halten den höheren Druck nicht.
  3. Die Leitungen und Schläuche halten den…nicht.
  4. Die Kompressoren der zweiten und folgenden Stufe zerlegen sich in Windeseile.
    Es gibt nur einen Weg, Befüllen mit kleinen Hochdruckflaschen, z.B. CO² Patronen. Aber dabei ist eine bestimmte Vorsicht geboten, wenn Du das realisieren willst.
    TIP: Wenn Du das Volumen/Druck Verhältnis von 2000 überschreitest, betreibst Du einen prüf- und überwachungspflichtigen Druckbehälter.
    z.B. V= 2L, P= 1000 bar.
    Gruß
    Rochus
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Hallo,
Ich denke, so ist die Aufgabe nicht gedacht. Mit Kompressoren kommt man da bestimmt nicht weiter, die Flasche soll ja leer sein und nicht voller Apparate, da wäre es ja einfacher, sie von vornherein zu befüllen.
60 m/s (ca 200 km/h) ist nicht besonders schnell. Das erreicht ein fallender Gegenstand in dichter Luft schon noch ein paar Sekunden und wird dann auch nicht mehr schneller. Warum dann die große Höhe? In großen Höhen und dünner Luft wird ein Gegenstand viel schneller, durchaus einige 100 m/s, bevor die Luft dichter wird und den Gegenstand dann wieder abbremst. Hierbei gibt es einen Staudruck vor der Flasche. Das soll wohl die Idee bei der Aufgabe sein, den Staudruck anzuzapfen. Einige bar könnten da schon zusammenkommen.
Schubkraft ist Masseausstoß pro Zeit mal Ausstoßgeschwindigkeit. Die Ausstoßgeschwindigkeit ist aber nicht so einfach zu steigern, denn die dafür notwendige Energie steigt quadratisch zur selben.
Für die Aufgabe ist es sicher hilfreich, sich mal mit Wasserraketen zu befassen. Ich glaube nicht, daß ein paar bar reichen, um durch bloßes Ausblasen die Flasche zu stoppen. Aber vielleicht klappts mit ein paar 100 ml Wasser, die mitgeführt werden.
Vielleicht ist die Aufgabe aber so auch nicht lösbar, das müßte man mal durchrechnen.

Gruß
Moriarty

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Hallo,

als Zusatzaufgabe ist gefragt, wie man den Schub vergrößern könnte
( Ich würde sagen durch eine Düse könnte man das irgendwie vergößern?)

Ja schon, aber eine andere Massnahme ist da weitaus wirkungsvoller.
http://leifi.physik.uni-muenchen.de/web_ph11/heimver…
http://images.google.de/images?imgtbs=&hl=de&safe=of…
Gruß Uwi

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Hallo Uwi, ja danke, aber das Problem ist, dass der Behälter leer sein soll.
Grüße

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Hallo Uwi,

ja danke, aber das Problem ist, dass der Behälter leer sein soll.

Dann kannst du die Sache mit der Luft auch vergessen.
Mit Luft gefüllt ist im physikalischen Sinne nämlich nicht leer!

Auf diese Art sollte man bei solchen Aufgabestellungen auch antworten,
wenn diese physikalisch unkorrekt gestellt wird.
Gruß Uwi

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60 m/s (ca 200 km/h) ist nicht besonders schnell. Das erreicht
ein fallender Gegenstand in dichter Luft schon noch ein paar
Sekunden und wird dann auch nicht mehr schneller.

Hallo,

ja, ein Fallschirmspringer, der sich „auf die Luft legt“, aber eine Gasflasche wird VIEL schneller, ich würde behaupten mehr als das doppelte. Und in grosser Höhe erreicht eine Gasflasche mit Sicherheit Überschallgeschwindigkeit.

Gruss Reinhard

PS grosse Bomben sind im Verhältnis gewicht/Oberfläche vergleichbar, eine konkrete Angabe:
„Aus einer Höhe von etwa 6000 m und mit der Abwurfgeschwindigkeit von 320 km/h entwickelt der Tallboy mit seinem Gewicht von 5391 kg eine Fallgeschwindigkeit von 300 m/s.“

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Moin,

TIP: Wenn Du das Volumen/Druck Verhältnis von 2000
überschreitest, betreibst Du einen prüf- und
überwachungspflichtigen Druckbehälter.

Den hast du schon bei p*V = 50! Druckgeräterichtlinie Diagramm 2.

Gruß

Kubi