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Alt 23.04.2009, 11:21   #1   Druckbare Version zeigen
georg76 Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 2
Lachen Aufgabe aus Praktik. ist lösbar?

Hallo zusammen,

wer kann mir helfen, folgende Aufgabe aus Praktik zu lösen?

Das Laser-Gerät braucht beim Schneiden des Stahlblechs 17 bar Stickstoff. Im Laser-Kopf wird für Stickstoff 17 bar Druck erzeugt, welcher durch eine Düse mit dem 3mm Durchschnitt durchfliest. Wie viel Stickstoff ( in Liter, kg bzw. m3) pro Stunde verbraucht wird? Wie rechnet man das allgemein? Ist die Lösung für jeder Gasart unterschiedlich?

Vielen Dank.

Mit freundlichen Grüßen

georg76
georg76 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 23.04.2009, 12:01   #2   Druckbare Version zeigen
Kalomel Männlich
Mitglied
Beiträge: 948
AW: Aufgabe aus Praktik. ist lösbar?

Generell ist diese Aufgabe lösbar, allerdings benötigt man dafür noch die Strömungsgeschwindigkeit.

Angenommen, Volumen und Druck im Laser-Kopf ist konstant, dann errechnet sich der Volumenstrom nach

dV/dt = v * A

mit

v = Strömungsgeschwindigkeit und
A = Querschnittsfläche der Düse

Diese Beziehung ist unabhängig von der Gasart. Nach dem idealen Gasgesetz (p*V = n*R*T) kommt es da nur auf die Anzahl an Teilchen (Atome/Moleküle/Ionen) an.
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Wissen ist gefährlich, Unwissen die Gefahr!

"Ich bin so glücklich, mein Bester, so ganz in dem Gefühle von ruhigem Dasein versunken, dass meine Kunst darunter leidet. Ich könnte jetzt nicht zeichnen, nicht einen Strich und bin nie ein größerer Maler gewesen als in diesen Augenblicken."
(J.W.Goethe: Die Leiden des jungen Werther)
Kalomel ist offline   Mit Zitat antworten
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Alt 23.04.2009, 12:11   #3   Druckbare Version zeigen
georg76 Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 2
AW: Aufgabe aus Praktik. ist lösbar?

Generell ist diese Aufgabe lösbar, allerdings benötigt man dafür noch die Strömungsgeschwindigkeit.

Danke Kalomel,

aber wie kann ich dei Strömungsgeschwindigkeit von vorhandenen Daten ermitteln?
georg76 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 25.04.2009, 10:40   #4   Druckbare Version zeigen
Kalomel Männlich
Mitglied
Beiträge: 948
AW: Aufgabe aus Praktik. ist lösbar?

Ich würde die Strömungsgeschwindigkeit messen...

Wahrscheinlich kann man die auch ausrechnen, wie genau weiß ich allerdings nicht.

Zunächst würde ich erstmal annehmen, dass der Durchmesser der Düse über die Länge der Düse konstant ist. Die Druckdifferenz zwischen Laserkopfinnenraum und Laserkopfumgebung ist konstant 17bar. Die Druckdifferenz (also eine Art Potential) und der kleinste Durchmesser in der Apparatur (Düse) bestimmen die Strömungsgeschwindigkeit.

Ich kenne einige Formeln, mit denen man Strömunggeschwindigkeiten ausrechnen könnte, z.B. Hagen-Poisseuille'sches Gesetz, das gilt aber nur bei laminaren Strömungen, die Bernoulli-Gleichung für inkompressible Fluide, Darcy-Gleichung für Flüssigkeiten (soweit ich das alles noch richtig im Kopf habe; habe mich schon lange nicht mehr damit beschäftigt).

Wahrscheinlich werden auch Daten über die Dichte, Viskosität oder Rohrreibungskoeffizienten benötigt. Ich denke, die Leute aus der Technischen Chemie sollten sich mit sowas auskennen.

Evtl. könnte ein Mod den Thread ja dorthin verschieben?
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