Gasströmung mit Flüssigkeit

Das ist AFAICS höhere Strömungsmechanik. Du wirst nicht daran vorbeikommen, intensiv zu lesen und zu lernen.

Michael Dahms

"Heiner Veelken" schrieb im Newsbeitrag news:1h4c0uc.5v3g8mni2l1kN% snipped-for-privacy@gmx.net...

Wie der gute Dr. Stern immer so schön sagte "da nehmen wir jetzt den Bernoulli..." In diesem Versuchsaufbau (senkrecht, konstanter Rohrquerschnitt usw. führt die Förderung (wie die Rohrreibungsverluste auch) zu eimen Absinken des Druckes.

Das ist aber nicht die Frage, da ab einer gewissen Flüssigkeitskonzentration die Flüssigkeit nicht mehr gefördert wird sondern nach unten tropft. Das ist eine Frage der Tropfengrösse und damit der Fluide, der Temperatur- Druck- und Strömungsverhältnisse.

Sorry, aber das ist was für Absolute Fluidmechaniker... Gruss, Roland

X-No-Archive: Yes

begin quoting, Heiner Veelken schrieb:

In erster Näherung ist es ausreichend, die veränderte Dichte des Mediums zu berücksichtigen. Wenn man normale Luft ohne große Druckunterschiede transportiert, werden Leitungen nur zum Überwinden der Strömungswiderstände benötigt, das Heben ist gratis, weil die Luftsäule im Rohr jederzeit im statischen Gleichgewicht mit der Umgebung ist, heißt: höhenunabhängig ist der Außendruck gleich dem Innendruck.

Wenn das Medium dagegen schwere Flüssigkeiten mitführt, ist eine höhere Dichte anzusetzen, nämlich die mittlere Dichte des Gemisches - der Dichteunterschied zu Luft mal die Steighöhe mal g gibt den zusätzlich zu überwindenden Druckunterschied, und dieser mal Volumenstrom ist die minimal erforderliche Zusatzleistung.

Gruß aus Bremen Ralf

Du sprichst mir aus der Seele; so hatte ich es probiert, komme da jedoch nicht weiter, da mir wohl fehlt, wie man wirklich die Gesamtenergie eines Stromes darstellt. Meine gedankliche Zielsetzung ist es, darzustellen, dass ich zum senkrechten Transport von bspw. 4kg/s Wasser in 1 kg/s Luft mindestens eine Druckdifferenz (o.ä.) von x bar für diesen Vorgang benötige, völlig unabhängig davon, ob das dann wirklich funktioniert. Wenn ich dieses Ergebnis hätte, könnte es nämlich sein, dass weitere Schritte obsolet werden, da der Vorgang unter Einhaltung gewisser Randbedingungen (max. Druckverlust, etc.) gar nicht funktionieren kann. Dann müßte ich mich mit Reibung, Tröpfchengröße- und

-verteilung, Zähigkeit und dem restlichen Quatsch gar nicht herumschlagen.

Beispielsweise ein Denkfehler meinerseits: Zustand unten: Höhe "0", kin. Energie 0,5 mpktgas v1**2 Zustand oben: Höhe "h", kin. Energie 0,5 mpktgas v2**2 + 0,5 mpktH2O vH2O**2

Jetzt wird "schnell" die "Gesamtenergie" oben höher als unten:-), also habe ich was vergessen, - wohl Druck und Temperatur - , aber wie baue ich das ein. Bei mir ist das zulange her.

Das mit der mittleren Dichte (ich glaube von Ralph) ist natürlich ein Ansatz. Jedoch macht man (bzw. ich:-)) dann schnell den Fehler, anzunehmen, dass Gas- und -flüssigkeitsgeschwindigkeit den gleichen Wert haben.

Na, mal sehen. Vielleicht hat ja der ein oder andere noch einen pfiffigen Input.

Moin,

Heiner Veelken hat geschrieben:

Was willst du mit der Energie? Die kinetische Energie steckst du beim Einschalten einmal in das Rohr und das Medium hinein und fortan bleibt sie da drin und kommt erst wieder heraus, wenn du die Strömung abschaltest. Ergo kann es dir auch egal sein, wie sich die Energie auf das Gas oder auf die Tropfen verteilt - sie ist schlicht egal. Was du IMO suchst sind erstens der Druck den du brauchst um x Volumen Medium über ein Rohr (Durchmesser, Länge, Rauhigkeit,...) in einer Zeit zu leiten und zweitens der Druck der zusätzlich gebraucht wird, weil das Medium etwas mehr wiegt, weil Flüssigkeit drin ist (so wie hier schon gesagt). Für den ersten Teil des Problems brauchst du dir über die Flüssigkeitstropfen eventuell garkeine Gedanken machen, rechne einfach nur mit dem Gas und den üblichen Formeln für Druckverlust in Rohrleitungen. Sollten sehr viele Tropfen unterwegs sein, müßte man vermutlich die Viskosität korrigieren.

Haben sie auch, und wenn nicht, dann ist's egal:-) denn oben kommt immer genau so viel Flüssigkeit heraus, wie unten herein geht.

Oder besteht dein Problem darin zu ermitteln, welchen Volumenanteil die Flüssigkeit überhaupt einnimmt? Hmm, da wird es dann endlich knifflig. Für Extremalwerte gibt es da Ansätze, ich kann dir allerdings gerade keinen Link liefern. Sind z.B. die Tröpfchen eher selten, dann fällt jeder mit einer Geschwindigkeit wie sie sich aus viskoser Reibung von Kugelumströmungen ergibt.

CU Rollo

*Roland Damm* wrote on Thu, 05-10-20 23:32:

Habe ich die Frage so falsch verstanden? Die Flüssigkeit wird doch dem Gasstrom unten mit der Anfangsgeschwindigkeit null kontinuierlich zugefügt und muß kontinuierlich beschleunigt werden.

Lass' mal eine Lufblase in einem Eimer nach oben steigen. Da ist die Flüssigkeitsgeschwindigkeit gleich Null und die Gasgeschwindigkeit hat eine bestimmte Größe. Somit ist der Volumenanteil an Flüssigkeit nahezu

100%. Wenn du jetzt immer mehr Gas durch den Eimer bläst, ändert sich das Bild; ich glaube, das brauch' ich nicht zu beschreiben. Erst im Extremfall, dass du wirklich "sauviel" Gas durch den Eimer bläst wirst die Flüssigkeit mit der gleichen Geschwindigkeit wie das Gas nach oben steigen. Jetzt ergibt sich der Volumenanteil wohl aus Dichten und Massenströmen (nicht gerechnet, ist Samstag abend:-))

Genau eine solche Berechnung wollte ich ja vermeiden. Da sind mir zu viele experimentelle Faktoren drin, die ich nicht kenne, wie Tröpfchenverteilung, Zähigkeit, und vielleicht noch so alphas und betas um die Praxis in die Theorie zu quetschen (von mir aus auch umgekehrt).

Wenn ich da noch mal schlauer werde, lasse ich es Euch hier wissen.

Moin,

Axel Berger hat geschrieben:

Ach so, wenn das so ist. Ich war jetzt davon ausgegangen, daß diese Anfangsbeschleunigung vernachlässigbar ist gegen die Energie, die zum Transport auf die Zielhöhe nötig ist. Aber gut, wenn erst noch nennenswert beschleunigut werden muß. Und vielleicht auch noch zerstäubt werden (wie beim Vergaser) (Obrflächenenrgie, ...)?

CU Rollo