Stroemungslehre - Verteilerrohr

Wissenschaft Physik
#1

Hallo,

ich habe ein Verteilerrohr das in der Mitte des Rohres mit Druckluft befuellt wird und auf der gegenueberliegenden Seite, ueber die gesamte Laenge verteilt, kleine Bohrungen hat. Die einstroemende Luft stroemt also auf der gegenueberliegenden Seite aus mehereren Oeffnungen wieder hinaus.
Bei gegebenen Rohrdurchmesser, Rohrlaenge, Anzahl der Loecher und gewuenschter Austrittsgeschwindigkeit der Luft aus den Loechern moechte ich nun wissen wie gross ich die Loecher dimensionieren muss.
Wenn ich die Luft mittig einstroemen lasse, dann hab ich eigentlich den groessten Druckverlust an den 1. Loechern und kaum noch Kompression an den letzten!
Kann man da auch berechnen was die optimale Verteilung fuer mehrere Versorgungsleitungen waere?

Gruss
Dennis

#2

Wenn ich die Luft mittig einstroemen lasse, dann hab ich
eigentlich den groessten Druckverlust an den 1. Loechern und
kaum noch Kompression an den letzten!

Gruss
Dennis

Hallo Dennis,

das stimmt zwar relativ von Loch zu Loch, aber wie gross der Druckunterschied absolut ist, hängt von der Lochgrösse ab: bei sehr grossen Löchern strömt soviel Luft durch die nächstgelegenen Bohrungen, dass der Rest des Rohres fast druckfrei ist. Bei sehr kleinen Löchern dagegen strömt insgesamt so wenig Luft aus, dass der Druck im Rohr überall fast gleich ist. Letzteres ist also anzustreben.

Gruss Reinhard

#3

Hi,

die Loecher werden denke ich mal auch relativ klein werden, da eine ungefaehre Austrittsgeschwindigkeit von 1m/s angestrebt werden soll.
Die Frage ist nur, wie kann ich die Dimension der Durchmesser ermitteln?
Ansonsten kann man das Problme auch vereinfachen, in dem man einfach 3 Eingaenge annimmt, d.h. das man jeweils ein Rohr mit 1,25m betrachtet! Gibt es dazu eine Formel mit der man die Verteilung beschreiben kann?

Gruss
Dennis

#4

Hallo,

die Loecher werden denke ich mal auch relativ klein werden, da
eine ungefaehre Austrittsgeschwindigkeit von 1m/s angestrebt
werden soll.

Du schreibst aber, daß Du Druckluft reingibst.

Damit wird man schlecht eine gleichmäßige Verteilung und
gleichzeitig so eine winzige Ausströmgeschwindigkeit erreichen
können. Für 1m/s durch eine kleine Düse (z.B. 1mm) braucht man
nur einen winzigen Wirkdruck von wenige Pa.

Prinzipiell gelten für die Grenzfälle die Randbedingungen,
wie sie Reinhard schon genannt hat.

Um eine gleichmäßige Ausströmung zu erreichen, sollte der
Druckabfall an den Düsen deutlich größer sein, als der Druckabfall
über die Leitung. Diese Bedingung ist gegeben, wenn die Summe
der Querschnittsflächen aller Düsen kleiner ist als der
Querschnitt des Rohres.

Um jetzt eine mögl. konstante Menge an Gas durch ein Rohr
bzw. Loch zu bekommen, kann man eine kritische Düse verwenden.
/t/massenstrom/973898

Die Frage ist nur, wie kann ich die Dimension der Durchmesser
ermitteln?

Schreibe doch lieber mal, was du konkret vor hast.
So ohne jeglichen Hintergrund ist es wie so oft ein sinnloses
Stochern im Nebel.

Ansonsten kann man das Problme auch vereinfachen, in dem man
einfach 3 Eingaenge annimmt,

Vermutlich is deiner ganzer Denkansatz vermurkst.

Gruß Uwi

#5

Hallo,

das Verteilerrohr soll mit einer Laenge von 4m an einer Maschine montiert werden und dort gleichmaessig ueber die Laenge verteilt Luft ausstroemen.
Die Sache mit den 3 Einstroemrohren hab ich geschrieben, um eine gleichmaessigere Verteilung der Luft ueber das Rohr zu erhalten.
Wenn ich jetzt aufgrund meines Rohrdurchmessers und des Drucks meine Stroemungsgeschwindigkeit weiss und die Austrittsloecher in der Summe gleich der Flaeche des Eintrittsrohres ist, ist dann die Austroemgeschwindigkeit identisch?
Da die Luft sich bei kleineren Loechern anstauen wuerde und damit die Stroemungsgeschwindigkeit langsam ansteigen wuerde, muesste ich jetzt das richtige Verhaeltnis zwischen dem Einstroemdruck und den Austrittsloechern finden, um eine gewuenschte Austrittsgeschwindigkeit zu haben!?

Gruss
Dennis

#6

Hallo,

das Verteilerrohr soll mit einer Laenge von 4m an einer
Maschine montiert werden und dort gleichmaessig ueber die
Laenge verteilt Luft ausstroemen.

Wozu soll das dienen?
Ist es ein Luftvorhang oder soll was beheizt/gekühlt werden oder
muß was gegepustet werden ?

Ohne Hintergrundinformationen ist es bei solchen völlig unklaren
Informationen nur Stochern im Nebel.
http://www.lugbz.org/documents/smart-questions_de.ht…

Wenn ich jetzt aufgrund meines Rohrdurchmessers und des Drucks
meine Stroemungsgeschwindigkeit weiss und die Austrittsloecher
in der Summe gleich der Flaeche des Eintrittsrohres ist, ist
dann die Austroemgeschwindigkeit identisch?

Nein?

Da meine Kristallkugel wie immer in Reparatur ist, kann ich
nicht wissen, was du unter identisch verstehst .

Da die Luft sich bei kleineren Loechern anstauen wuerde und
damit die Stroemungsgeschwindigkeit langsam ansteigen wuerde,

Wieso steigt die „langsam“ an?

muesste ich jetzt das richtige Verhaeltnis zwischen dem
Einstroemdruck und den Austrittsloechern finden, um eine
gewuenschte Austrittsgeschwindigkeit zu haben!?

Ganz macht man das auch nicht.
Konstanten Volumenstrom erreicht man über Düse (optimal kritische
Düse). Wenn man dahinter ein ausreichend langes Ausströmrohr
mit def. Querschnitt setzt, bekommt man eine def. Ausströmgeschw.

Allerdings wirkt dann am Ende des Rohres immer ein gewisser
Pumpeffekt.

Den kann man auch geziehlt nutzen, um z.B. mit wenig Druckluft
eine deutlich größe Luftmenge zu fördern.
http://de.wikipedia.org/wiki/Injektor
http://www.mr-wetterau.de/D%FCsen.htm

Gruß Uwi