Strömungsmechanik

Technik Mechanik & Konstruktion
#1

Moin moin,

folgendes Problem stellt sich mir:

Ich habe einen Volumenstrom, der durch ein Röhrchen (Querschnitt A1, Druck p1 und Volumenstrom Q1) in einen zylindrischen Raum strömt (Querschnitt A2)und dort der Kühlung des Raums dient. Von dort aus soll das Fluid durch mehrere, radial angeordnete Bohrungen aus dem Zylinder in eine „kleine Kammer“ austreten, wo dann 2-3 Bohrungen, ebenfalls natürlich radial angeordnet, als Austrittsbohrungen (idealisiert als Röhrchen dargestellt mit dem Querschnitt A3) für das Fluid dienen.

Wenn ich jetzt den Druck, der im Querschnitt A3 vorliegt, berechnen will, dann müsste ich ja eigentlich Teil 2 nicht beachten, da ich ja mittels Kontigleichung von 1-3 direkt gehen könnte und anschließend über Bernoulli weiter vorgehe. In wie weit muss ich aber die Bohrungen bzgl der Strömung zu den Austrittsröhrchen berücksichtigen UND in wieweit spielt anschließend die Anzahl der Austrittsbohrungen (jeweils mit dem Querschnitt A3) eine Rolle?!?!

Über Hilfe wär ich echt sehr dankbar

#2

Hallo!
Ich trau mich jetzt dochmal zu Antworten, anscheinend macht es sonst
niemand.

Eine erste, sinnvolle Näherunge erhälst du, wenn unter Vernachlässigung
des Reibungsdruckverlustes (Wandreibung, innere Reibung) und in
erster Näherung mit rho = const. (wenn die Anströmmachzahl kleiner
0.3 ist passt es eigentlich) rechnest. Unter Vernachlässigung
der Temperaturänderung stellst du Kontigl und Impulsbilanz jeweils
am Eintritt und am Austritt auf. Dann hast du zwei Gleichungen
für 2 Unbekannte (p3 bzw v3). Als Querschnitt A3 nimmst du die
Summe der Einzelbohrungsquerschnitte.
Wenn du zusätzlich noch rho =! const wählen willst, brauchst du
noch eine Zustandsgleichung (Sinnvollerweise in 1ster Näherung
eine isentrope ZÄ). Wenn dich die Temperaturänderung interessiert,
dann pack noch die Energiegleichung dazu und eliminier irgendwas,
die Dichte oder die Temperatur oder sonstwas.
Du vernachlässigst halt einiges, aber so pi* Daumen, ingenieurmäßig
eben :smile:
Hoffe geholfen zu haben.

MfG

#3

Grad fällt mir nochwas ein:
2. Möglichkeit : Im Eintritt rechnest du mit einer Rohrströmung,
im Austritt auch Übergang Eintritt/Zylinder bzw Zylinder/Austritt
mit Stoßdiffusor, für den Zylinder nimmst du den Beiwert eines
Krümmers. Wird schon was sinnvolles bei raus kommen xD
Ohne zu wissen wie genau du es brauchst kann man da keine Antwort
geben.

#4

Heyho,

danke erstmal für die Antwort. Ich werd mir die Thematik nochmal genauer zu Gemüte führen und noch mal mit ein zwei Kollegen absprechen. Grundsätzlich find ich die Vereinfachung durch die Addition der Querschnitte schonmal recht hilfreich.
Mal schaun zu was für einem Ergebnis wir dann kommen. Werd das dann als Antwort hier veröffentlichen, wenn du willst kannste ja zwischen durch nochmal reinschauen zu was für einer Lösung wir letztendlich gekommen sind. :wink:

Danke nochmal

Gruß