Re: Strömungsverteilung ...

Jun 26, 2003 1 Replies


> Daraus ergibt sich auch, dass es Markus Bormke leichter hat als er > vermutet:


> Wenn der Druck-Abfall ueber den Katalysator wesentlich groesser ist,
> als der theoretische Druckgewinn einer idealen(*) Erweiterung von
> 4 mm auf 30 mm dann verteilt sich die Stroemung von selbst
> gleichmaessig auf die Kanaele.

sagt wer? ... nicht, daß ich es nicht auch (gerne) glauben würde, nur wäre es mir lieb, es auch "schwarz auf weiß" bestätigt zu bekommen. Ich kenne zwar den genauen Druckabfall über der Katstruktur nicht, gehe aber nach den ersten Versuchen davon aus, daß er eher sehr gering sein wird.


Wäre es wirklich so, daß sich die Strömung von allein schön gleichmäßig verteilt, wäre ich mehr als begeistert :-).


Ich bin, was eine gute Strömungsverteilung angeht skeptisch geworden, seitdem ich die Strömungsverteilung in PKW Kats gesehen habe.Wie gesagt


6m/s. Für andere Strömungen durch solche Wabenstrukturen, konnte ich bisher leider keine Meßdaten finden.

> D.h. der Katalysator kommt in sein 30mm-Rohr, vorn in (30 mm oder so)
> Abstand ein Deckel mit dem 4mm-Rohr.
> Ich nehme hierbei an, dass aus dem 4mm-Rohr kein "scharfer Strahl"
> austritt, der auf der Katalysator-Frontseite einen nennenswerten > Staudruck erzeugt.

das kann ich ja noch recht einfach realisieren.



> Selbst wenn die Kanaele eine prozentual grosse Oeffnung haben (z.B.
> duenne Bleche als Kanalwaende) ist deren Widerstand immer noch gross
> genug. Bei Katalysatoren mit geringer Oeffnung sowieso.
>

Meine Dimensionen sehen wie folgt aus :


4 mm Rohr -->30mm Rohr ---> Zellstruktur mit 1mm^2/Zelle


MfG



M.


[...]
[1] Willi Bohl: Techn. Strömungslehre, Vogel-Fachbuch, Kamprath-Reihe [2] Wolfgang Kümmel: Techn. Strömungsmechanik, Teubner

Tut sie wirklich: Der Druckabfall am Rohr bei laminarer Strömung (Re < Re_krit) ist p = k1 / D^4; mit D = Durchm. Bei turbulenter Strömung sogar p = k2 / D^5 (k2 ist nicht besonders konstant, aber gegen D^(-5) zu vergessen).

Extrem vereinfacht und nur noch für laminare Strömung:

- Kanalwand-Dicke = 0, d.h. gleiche lichte Weite im Rohr, wie im Kat. (Mit realen Wabenwänden wird es nur noch eindeutiger, ebenso bei turbulenter Strömung, d.h. Re > Re_krit.) - Rohr quadratisch 30*30 mm^2 (ist leichter im Kopf zu rechnen) - Kanäle quadratisch 1*1 mm^2, d.h 30^2 = 900 Kanäle.

Bei gleicher Länge hat ein Kanal den 30^4-fachen Druckabfall (Widerstand) _eines_ Kanals, d.h. die 30^2 parallelen Kanäle immer noch den (30^2 = 900)-fachen Druckabfall. Das reicht sicherlich als Überdruck zum gleichmäßigen Durchblasen der Kanäle bei z.B. 30 mm Anlaufstrecke. Voraussetzung: Staudruck eines scharfen Strahls aus den 4 mm sei _nicht_ vorhanden. Dazu noch etwas: Bei Gegendruck kann ein Diffusor viel steiler als 2*7 grad auseinandergehen, z.B. 45 grad. Sieht auch besser aus, als ein Deckel mit dem 4 mm-Rohr :-).

Die Inhomogenitäten beim Auto-Kat mit 1:3 sind leicht erklärlich (hier wohl eher turbulent, d.h. p = k2 * D^(-5).): Schon Schwankungen der Kanalquerschnitte von 1 : 3^(1/5) oder

1 : 1.246 (+-13%, Keramik!) ergeben Durchströmungs-Unterschiede von 1 : 3.

W.Riedel

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