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Alt 04.09.2006, 14:28   #1   Druckbare Version zeigen
chrisste Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 10
Formel Massendurchfluss

Hallo zusammen,

kann mir jemand helfen??

Ich muss den Massendurchfluss, also Massenstrom, von Luft durch einen Spiralisierte Durchgangsbohrung mit Steigung 30° und Länge 100mm berechnen. Daneben ist noch die Durchgangsbohrung mit d= 10mm
und p=6bar gegeben.

Kann mir jemand weiterhelfen??

mfG Christian
chrisste ist offline   Mit Zitat antworten
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Alt 04.09.2006, 17:12   #2   Druckbare Version zeigen
Eyken Männlich
Mitglied
Beiträge: 327
AW: Formel Massendurchfluss

Wenn ich das jetzt richtig verstehe:
Man hat nun z. B. ein Stück Holz und bohrt mit einem überdiemensionalem Korkenzieher einen Gang mit den angegebenen Werten. So gemeint?
Nun befindet sich ein Druck von 6bar in dem Reaktionsraum in dem das Holzstück steht. Oder eine Druckdifferenz zwischen den beiden Löchern?
Falls Ersteres der Fall ist, müssten, nach den Gesetzen der Thermodynamik, im Mittel (!) genausoviele Teilchen eintreten wie austreten, der Durchfluss wäre also 0.
Falls Zweiteres der Fall wäre, wäre, wenn die Bohrung als ideal angesehen werden könnte (was normalerweise der Fall ist), die Länge des Ganges und seine Steigung willkürlich und der Durchfluss nur vom Durchmesser abhängig.

ps: Bitte sagen wenn ich an einer Stelle was falsch verstanden habe! DANKE!
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Alt 05.09.2006, 08:15   #3   Druckbare Version zeigen
chrisste Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 10
AW: Formel Massendurchfluss

Danke für die Antwort Eyken,

ich versuche an einem Vollhartmetall-Bohrer mit spiralisiertem Kühlkanal den Massendurchfluss theoretisch zu berechnen.
Das sieht dann so aus wie du es mit dem Korkenzieher richtig beschrieben hast. Nun setze ich an einem Lochende Druckluft mit p=6bar und will somit prüfen ob die Kühlkanäle frei oder verstopft sind.
Jetzt will ich den Massendurchfluss in kg/s bzw kg/min theoretisch berechnen danach soll das ganze mit einem Massendurchflussmesser einfach geregelt werden.
Ist dann der Massendurchfluss nicht nochvon der Spirale bzw. Steigung abhängig?? Durch ein gerades Loch fließt doch sicher mehr Masse in einer bestimmten Zeit als durch ein spiralisiertes??
Hoffe du kannst mir weiterhelfen

Mfg Christian
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Alt 05.09.2006, 10:44   #4   Druckbare Version zeigen
chrisste Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 10
AW: Formel Massendurchfluss

Hallo Hr. Schmidt,

d.h. dass man Ihrer Meinung nach bei einem Druck von p=6bar trotz gewisser Kompressibilität der Luft die Reibungsbeiwerte wie Wandungen und Spiralen berücksichtigen sollte um den Massendurchfluss zu berechnen?
Mit welcher Formel wird die Geschwindigkeit berechnet:
" Druck=0.5*Strömungsgeschwindigkeit²*Dichte_Flüssigkeit " oder mit der " Hagen-Poiseuille-Gleichung "

Aber da die Drücke nicht laminar sind fällt die H.-P.-Gleichung wahrscheinlich weg oder??

Ich hoffe Sie können mir weiterhelfen.

mfG Christian
chrisste ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 05.09.2006, 13:53   #5   Druckbare Version zeigen
Eyken Männlich
Mitglied
Beiträge: 327
AW: Formel Massendurchfluss

Zitat:
Zitat von ehemaliges Mitglied
Durch die spiralförmige Bohrung fließt schon etwas weniger als durch eine geradlinige Bohrung. Bei einem Gas sollte das aber vernachlässigbar sein. Möglicherweise aber auch nicht, weil die Strömungsgeschwindigkeit bei 6 bar sehr hoch wird.
Falls der Durchfluss wirklich von der Beschaffung der Bohrung abhängen soll, ist die Berechnung sehr schwierig.
Man müsste wissen wie stark die Reibung ist und die dadurch verursachten Wirbel berechnen.
Ich denke nicht dass dies theoretisch erfolgt, sondern eher durch Experimente ermittelt wird. Sicher bin ich mir aber nicht.

Am besten einen Maschinenbauer (oder ähnliches) fragen. Das hat nämlich mit Chemie nicht viel zu tun und ist auch ein sehr spiezielles Gebiet der Physik.

An Chrisste: Ich hoffe das "MB" bei Studienfach heißt Mikrobiologie oder Molekularbiologie und nicht Maschinenbau...
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Eyken ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 05.09.2006, 14:13   #6   Druckbare Version zeigen
chrisste Männlich
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Themenersteller
Beiträge: 10
AW: Formel Massendurchfluss

Hallo Eyken,

Ist leider Maschinenbau MBE 8, aber Zweig Elektro- und Energietechnik.
Trotzdem danke für deine Bemühungen.

Gruß
chrisste ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 05.09.2006, 15:48   #7   Druckbare Version zeigen
chrisste Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 10
AW: Formel Massendurchfluss

Hallo Hr. Schmidt,

danke für Ihre Bemühungen. Laut Reynoldszahl und der folgenden Strömungsberechnung liegt turbulent vor. D.h. die H.-P.-Gleichung geht definitiv nicht. Wird mir wohl leider nur das experimentieren übrig bleiben.

mfG Christian Guter
chrisste ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 05.09.2006, 21:52   #8   Druckbare Version zeigen
Eyken Männlich
Mitglied
Beiträge: 327
AW: Formel Massendurchfluss

Mich würde mal interessieren in welchem Rahmen diese Aufgabe gestellt wurde.
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Eyken ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 06.09.2006, 07:25   #9   Druckbare Version zeigen
chrisste Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 10
AW: Formel Massendurchfluss

Hallo Eyken,

ich bin gerade an der Konstruktion eines Prüfgerätes der Kühlkanäle
an Vollhartmetall-Bohrern. Hiervon gibt es gerade Kühlkanäle, zentrale Kühlkanäle und spiralierte. Nun wollte ich vorab mal theoretisch die Durchflußmenge bei spiralisierten Kühlkanälen berechnen. Bei geraden ist das ja gar kein Thema. Ansonsten soll die Durchflußmenge von einem Massendurchflussmesser gemessen werden
und anschließend ein Regler sagen ob gut bzw. schlecht.
So mal kurz der Aufbau.

Gruß Christian
chrisste ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 07.09.2006, 09:01   #10   Druckbare Version zeigen
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nicht mehr Mitglied
Beiträge: n/a
AW: Formel Massendurchfluss

@chrisste

Was sagen denn die üblichen Verdaächtigen (Dubbel o.ä.) oder andere Strömungslehrebücher dazu ?
Gasdynamik ?

Gruß Patrick
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Alt 07.09.2006, 09:54   #11   Druckbare Version zeigen
chrisste Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 10
AW: Formel Massendurchfluss

Hallo Patrick,

ich kann den Volumenstrom über die Hagen-P.-Gleichung bei laminarer
Strömung (han ich nicht) oder über die normale Volumenstromberechnung berechnen, aber nur bei geraden Kühlkanälen,
sprich Rohre. Bei spiralisierten Bohrungen, in etwa Korkenzieher wird die Berechnung sogar für Strömungslehre-Professoren zu heftig.

Oder kannst du mir einen Ansatzpunkt geben?

Fange ab Montag nun an mit Hilfe eines Massendurchflussmessers das ganze praktisch zu messen.

Gruss chrisste
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