Kapazitätsgesetz und Widerstandsgesetz

Präsentation zum Thema: "Kapazitätsgesetz und Widerstandsgesetz"—  Präsentation transkript:

1 Kapazitätsgesetz und Widerstandsgesetz
Lernziele: Den Zusammenhang zwischen Kapazität bzw. Widerstand und Druckabfall kennen Die gespeicherte Energie einer Kapazität und dden Enrgieumsatz in einem Widerstand berechnen können. Die Eigenschaften von laminarer und turbulenter Strömung kennen.

2 Die hydraulische Kapazität
Die hydraulische Kapazität CV beschreibt das Verhältnis von Volumenänderung zur damit verbundenen Druckänderung.

3 Gespeicherte Energie DW = IWDt = = pIVDt = = pDV

4 Speicher mit konstanter Kapazität

5 Der Strömungswiderstand
Filterelemente behindern die Strömung und verursachen je einen Druckabfall. Der Filter mit der stärksten Druckreduktion bildet den grössten Widerstand. RV ~ Dp

6 Der Strömungswiderstand
Fliesst aus einem Gefäss mit mehreren unterschiedlichen Öffnungen Flüssigkeit aus, so bietet die Öffnung, durch welche der grösste Strom fliesst, den kleinsten Widerstand und umgekehrt.

7 Das Widerstandsgesetz
Der hydraulische Widerstand RV ist proportional zum Druckabfall und indirekt proportional zum Strom. Somit folgt das Gesetz:

8 Laminare und turbulente Strömung
Laminare Strömung: Jede Flüssigkeitsschicht gleitet auf der benachbarten ab. Turbulente Strömung: Es bilden sich Wirbel.

9 Laminare und turbulente Strömung

10 Energieumsatz im Strömungswiderstand
Hydraulische Leistung = Druckabfall * Volumenstromstärke Phyd = Dp*IV Mit dem Strömungsgesetz erhält man bei laminarer Strömung: Phyd = RV*IV2

11 Zusammenfassung Hydraulik
Lernziele: Die grundlegenden Gesetze der Hydraulik kennen und auf die Lösung von einfachen Problemen anwenden können. Einfache Modelle für hydraulische Vorgänge diskutieren können. Einige hydraulische Geräte kennen und ihre Wirkungsweise erklären können

12 Zusammenfassung Hydraulik
Kontrollfragen im Buch, S. 40f. Aufgaben: 1.48, 1.49, 1.51 Text der Zusammenfassung Hydraulik S. 44 Kurze persönliche Zusammenfassung erstellen.

13 Zusammenfassung Hydraulik
Bilanzierbare Grösse: Volumen Vom Volumen zur Volumenänderungsrate: Steigung von Sekante bzw. Tangente Von der Volumenänderungsrate zur Volumenänderung: Fläche Kapazität CV = ∆V/∆p Widerstand: RV = p/IV Hydraulische Leistung: Phyd = pIV Energiestrom: IW,hyd = pIV

14 Hydraulische Geräte Druckkraft: F = pA Kraftwandler: Druckwandler:

15 Hydraulik: Erstes Modell

16 Modell mit Zwischenspeicher

17 Modell mit Zwischenspeicher
Startwert Volumen_1 = 0.048 Startwert Volumen_2 = 0 RV1 = 8e+8 RV2 = 8e+8 p0 = V0 = 0.052 CV = 1e-7