Noch ein Hydraulikproblem

Hallo,

Zunächst folgende Beobachtung, Situation (a): wenn ich bei einem Gartenschlauch das Wasser aufdrehe, kann ich z. B. folgende Spritzhöhen beobachten:

- ohne Spritzdüse ca. 0, 5m

- mit Spritzdüse am Schlauch mehrere Meter. Das kommt zustande, weil am Ende der Düse die Wassergeschwindigkeit größer ist als im Schlauch.

Jetzt betrachte ich folgende Situation (b): Ein Teich hat einen Zu- und einen Ablauf. Der Ablauf ist ein Bach mit einem Gefälle, nach ca. 50 m hat das Wasser sagen wir eine Geschwindigkeit von 1,0 m/s. Wenn ich jetzt einen Schlauch in den Bach lege, dann müsste ich doch eine Spritzhöhe von v*v/2g - also ca. 0,22m - bekommen. Wenn ich dann an den Schlauch eine Spritzdüse anschließe, kann ich dann wieder eine größere Spritzhöhe erwarten?

Ich bin mir nicht sicher, ob die beiden Situationen vergleichbar sind. Die Frage ist, ob sich bei (b) durch die Spritzdüse nicht der Durchfluss verringert, vermutlich ja.

Mit Gruß Ernst Sauer

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Ernst Sauer
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Am Thu, 24 Aug 2006 17:10:09 +0200 schrieb Ernst Sauer:

Bernoulli ist Dein Freund. Der Durchfluss verringert sich durch die Düse in jedem Fall im Vergleich zum offenen Schlauch (Affinitätsgesetze). Der verfügbare Druck im Schlauch reicht jedoch dazu aus, die Druckverluste in der Düse zu überwinden. Beim Bach fehlt der statische Druckanteil. Dort hast Du tatsächlich nur dynamischen Druck durch die Strömungsgeschwindigkeit, wenn der Schlauch auf gleicher Höhe bleibt. Dieser wird teilweise zu statischem Druck, der sich in der Düse verringert und es kommt zu einem Gleichgewicht. Das Wasser wird auch aus der Düse spritzen, nur eben nicht so weit, weil es sich gewissermassen im Schlauch staut. Dabei wird ein Teil der Bewegungsenergie wieder in statischen Druck umgewandelt.

Man müsste also zunächst mal die Anfangsgeschwindigkeit nehmen und die Druckverluste (Eintritt+Schlauch+Düse) ermitteln. Diese würde man vom dynamischen Druck abziehen und könnte vom rest die Strömungsgeschwindigkeit am Austritt und damit den Impuls bestimmen. Bloss verringert sich der Durchfluss durch die Verluste, so dass man das IMO iterativ angehen müsste. Denn wenn man den "neuen" Volumenstrom wieder am Anfang einsetzen würde, würden sich auch die Verluste verringern und sich der Volumenstrom wieder erhöhen. Das Ganze würde sich iterativ irgendwo in der quadratischen Mitte einpendeln :-)

Ciao CHRiSTiAN.

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Christian Küken

Kannst Du eine Prognose abgeben, wird die Spritzhöhe mit der Düse nennenswert größer sein als ohne oder sind die Höhen annähernd gleich.

Mit Gruß Ernst Sauer

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Ernst Sauer

Am Fri, 25 Aug 2006 11:36:26 +0200 schrieb Ernst Sauer:

...ohne jetzt gerechnet zu haben würde ich vermuten, dass bei einem grossen Schlauch mit Düse die Spritzhöhe höher liegen wird, weil der Druckverlustbeiwert einer stetigen Verengung nicht sehr gross ist.

Ciao CHRiSTiAN.

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Christian Küken

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