Die Präsentation wird geladen. Bitte warten

Die Präsentation wird geladen. Bitte warten

Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL1/ Nr.1 SoSe2015 Frank Kameier Strömungstechnik II PEU Rechnen mit Bernoulli.

Ähnliche Präsentationen


Präsentation zum Thema: "Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL1/ Nr.1 SoSe2015 Frank Kameier Strömungstechnik II PEU Rechnen mit Bernoulli."—  Präsentation transkript:

1 Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL1/ Nr.1 SoSe2015 Frank Kameier Strömungstechnik II PEU Rechnen mit Bernoulli unter Berücksichtigung von Druckverlusten – 1-D Strömung entlang einer Stromlinie laminar / turbulent  Reynoldscher Farbfadenversuch

2 Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL1/ Nr.2 SoSe2015

3 Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL1/ Nr.3 SoSe2015

4 Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL1/ Nr.4 SoSe2015 Reibung Colebrook-White Formel als Näherung für turbulente Rohrströmungen laminare Rohrströmung (Hagen-Poiseuille-Strömung)

5 Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL1/ Nr.5 SoSe2015 Quelle: Schade/Kunz 2007 Moody-Diagramm zur Bestimmung des Rohrreibungskoeffizienten

6 Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL1/ Nr.6 SoSe2015 Frank Kameier 7. Vorlesung Strömungstechnik I und Messdatenverarbeitung Rechnen mit Bernoulli unter Berücksichtigung von Druckverlusten – 1-D Strömung entlang einer Stromlinie Beispiel aus Schade/Kunz Beispiel Praktikum 3

7 Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL1/ Nr.7 SoSe2015

8 Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL1/ Nr.8 SoSe2015 Bernoulli Gleichung unter Berücksichtigung von Verlusten Pumpe/Verdichter (aus Kennlinie)

9 Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL1/ Nr.9 SoSe2015 Bernoulli Gleichung unter Berücksichtigung von Verlusten Lösungsstrategie: -Stromfaden von 1 nach 3 - p 1 =p 3, c 1 aus Konti - Druckverlust durch Einbau bei 2 - Druckverlust durch Reibung von 2 nach 3 bei konstanter Geschwindigkeit im Rohr (Konti-Gl. )

10 Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL1/ Nr.10 SoSe2015 gesuchte Größen und 

11 Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL1/ Nr.11 SoSe2015 Quelle: Schade/Kunz 2007 Moody-Diagramm zur Bestimmung des Rohrreibungskoeffizienten Startwert der Iteration: Mitte des Diagramms =0,03.

12 Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL1/ Nr.12 SoSe2015 Druckverlustzahlen von Rohrleitungsteilen, aus Schade/Kunz (2013) Geschwindigkeit c hinter der Einbaustelle!

13 Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL1/ Nr.13 SoSe2015 Druckverlustzahlen von Rohrleitungsteilen, aus Schade/Kunz (2013) hier:  0,36 (Geschwindigkeit jeweils hinter der Einbaustelle)

14 Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL1/ Nr.14 SoSe2015 Druckverlustzahlen von Rohrleitungsteilen, aus Schade/Kunz (2013) hier:  0,36 (Geschwindigkeit jeweils hinter der Einbaustelle) D 1 =0,5 m D 2 =0,315 m A 2 /A 1  0,4 daher  =0,6 d.h.  =0,6*(0,4-1)^2  0,36

15 Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL1/ Nr.15 SoSe2015 Formel nach Colebrook-White statt des Moody-Diagramms Für das vorliegende Beispiel: c=((2*g*(H+L*SIN(alpha*PI()/180))/(1+lambda_s*L/d_3+zeta-(d_3/d_1)^4)))^0,5 lambda=f(Re) Re=c*D/nue Somit steht c auf beiden Seiten der Gleichung => Iteration (Schätzung) ist notwendig!

16 Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL1/ Nr.16 SoSe2015 Iteration unter Excel Bedienungshinweise: - Die Problematik einer Funktion mit einer Variablen links und rechts vom Gleichheitszeichen (c=f(c, D,h,etc.)) wird unter Excel Zirkelbezug genannt. - Unter Datei/Optionen/Formeln muss „Iterative Berechnung“ aktiviert sein. - Häufig ist es sinnvoll, beim Eintragen von Werten oder ändern von Formeln die Berechnung auf „Manuell“ zu stellen, um erst mit F9 eine neue Berechnung auszulösen.

17 Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL1/ Nr.17 SoSe2015

18 Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL1/ Nr.18 SoSe2015 Excel: Rohrreibung_VL7_Aehnlichkeitstheorie_100713lösung.xlsx Startwert vorgeben!!

19 Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL1/ Nr.19 SoSe2015 Bernoulli Gleichung unter Berücksichtigung von Verlusten Ventilator Reibung Einbauten Absaugung aus einem Raum Ventilator siehe: exemplarische_auslegung_verluste xlsx Praktikum 3, Teil 1

20 Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL1/ Nr.20 SoSe2015 Bernoulli Gleichung unter Berücksichtigung von Verlusten Lösungsstrategie: -Stromfaden von 1 nach 3 - c 1 und c 2 aus Konti Ventilator

21 Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL1/ Nr.21 SoSe2015 Iteration unter Excel Bedienungshinweise: - Die Problematik einer Funktion mit einer Variablen links und rechts vom Gleichheitszeichen (c=f(c, D,h,etc.)) wird unter Excel Zirkelbezug genannt. - Unter Datei/Optionen/Formeln muss „Iterative Berechnung“ aktiviert sein. - Häufig ist es sinnvoll, beim Eintragen von Werten oder ändern von Formeln die Berechnung auf „Manuell“ zu stellen, um erst mit F9 eine neue Berechnung auszulösen.

22 Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL1/ Nr.22 SoSe2015 Druckverlustzahlen von Rohrleitungsteilen, aus Schade/Kunz (2013) hier: Einströmung scharfkantig  =0,5 unstetige Querschnittsänderung  0,34 Krümmer  =0,2 (Geschwindigkeit jeweils hinter der Einbaustelle) sowie Rohrreibung 1 2

23 Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL1/ Nr.23 SoSe2015 Druckverlustzahlen von Rohrleitungsteilen, aus Schade/Kunz (2007) hier:  =0,20 (Geschwindigkeit jeweils hinter der Einbaustelle) 3

24 Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL1/ Nr.24 SoSe2015 Quelle: Schade/Kunz 2007 Moody-Diagramm zur Bestimmung des Rohrreibungskoeffizienten Startwert der Iteration: Mitte des Diagramms =0,03.

25 Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL1/ Nr.25 SoSe2015 Formel nach Colebrook-White statt des Moody-Diagramms Für das vorliegende Beispiel: lambda=(-2*LOG((2,51/(Re*(WENN(lambda=0;0,03;lambda))^0,5))+(epsilon/(3,71*D_2))))^-2 lambda=f(Re)Re=c*D/nue Somit steht lambda auf beiden Seiten der Gleichung => Iteration (Schätzung) ist notwendig!

26 Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL1/ Nr.26 SoSe2015 Iteration unter Excel Bedienungshinweise: - Die Problematik einer Funktion mit einer Variablen links und rechts vom Gleichheitszeichen (c=f(c, D,h,etc.)) wird unter Excel Zirkelbezug genannt. - Unter Datei/Optionen/Formeln muss „Iterative Berechnung“ aktiviert sein. - Häufig ist es sinnvoll, beim Eintragen von Werten oder ändern von Formeln die Berechnung auf „Manuell“ zu stellen, um erst mit F9 eine neue Berechnung auszulösen.

27 Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL1/ Nr.27 SoSe2015 siehe: exemplarische_auslegung_verluste xlsx

28 Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL1/ Nr.28 SoSe2015 Strömungsmaschine (Ventilator) muss Druckverlust kompensieren

29 Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL1/ Nr.29 SoSe2015 Einheitenkontrolle: passt das?

30 Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL1/ Nr.30 SoSe2015 siehe: exemplarische_auslegung_verluste xlsx Gesamtdruckverlust Auslegungspunkt

31 Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL1/ Nr.31 SoSe2015 siehe: exemplarische_auslegung_verluste xlsx

32 Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL1/ Nr.32 SoSe2015 Lernziel 3 Energieeffizienz, mögliche Stromersparnis bei richtiger Ventilatorauswahl Begriffe verstehen -Vorwärts und rückwärts gekrümmte Schaufel -Ventilatorkennlinien, Leistung, Wirkungsgrad 1-D Stromfadentheorie/Ähnlichkeitstheorie/Energieeffizienz rückwärts gekrümmte Schaufel=energieeffizent vorwärt gekrümmte Schaufel Tischgebläse aus Praktikum Drehrichtung beachten!

33 Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL1/ Nr.33 SoSe2015 x-Achse  V_pkt y-Achse  dp (Druckdifferenz), Y (spezifische Stutzenarbeit), H (Förderhöhe) Kennfeld einer Strömungsmaschine: Darstellung im x/y Diagramm siehe auch: Kennlinienhochrechnung_schritt_I_bis_IV_ xlsx

34 Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL1/ Nr.34 SoSe2015 Ähnlichkeitstheorie –Vorgehensweise- Addition von branchenabhängigen Skalierungsfaktoren a) b) c) d) Steckt die Re-Zahl hinter. Soll hier erst einmal vernachlässigt werden!

35 Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL1/ Nr.35 SoSe2015 Ähnlichkeitstheorie -Dimensionslose Darstellung-

36 Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL1/ Nr.36 SoSe2015 Radialventilatoren - Schaufelformen - vorwärts gekrümmt Drehrichtung radial endend gerade Drehrichtung rückwärts gekrümmt Drehrichtung

37 Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL1/ Nr.37 SoSe2015 Ventilatorenfibel, Turbo-Lufttechnik, Grundmann/Schönholtz; Fotos:Internet diagonalradial Exkurs: Ventilatoren Was versteht man unter einem Ventilator? axial

38 Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL1/ Nr.38 SoSe2015 Ventilatorenfibel, Turbo-Lufttechnik, Grundmann/Schönholtz; Fotos:Internet centrifugal fan Turbo-machine / Blower / Industrial Fan  mehr Details in Strömungstechnik II axial fan rotor stator rotor blade impeller volute inlet nozzle Exkurs: Ventilatoren Was versteht man unter einem Ventilator?

39 Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL1/ Nr.39 SoSe Wann nennt man eine Strömungsmaschine Ventilator?  Druckerhöhung < Pa Exkurs: Ventilatoren Was versteht man unter einem Ventilator?

40 Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL1/ Nr.40 SoSe2015 Laufradformen eines Radialventilators

41 Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL1/ Nr.41 SoSe2015 Drosselkennlinien bei konstantem Eintritts- und unterschiedlichem Austrittswinkel Umsetzung des Diagramms nach EXCEL:

42 Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL1/ Nr.42 SoSe2015 Drosselkennlinien bei konstantem Eintritts- und unterschiedlichem Austrittswinkel

43 Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL1/ Nr.43 SoSe2015 Drosselkennlinien bei konstantem Eintritts- und unterschiedlichem Austrittswinkel

44 Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL1/ Nr.44 SoSe2015 Drosselkennlinien bei konstantem Eintritts- und unterschiedlichem Austrittswinkel

45 Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL1/ Nr.45 SoSe2015


Herunterladen ppt "Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL1/ Nr.1 SoSe2015 Frank Kameier Strömungstechnik II PEU Rechnen mit Bernoulli."

Ähnliche Präsentationen


Google-Anzeigen