In welcher Zeit füllt sich eigentlich 1 zwei Meter langes Rohr mit einem Durchmesser von 10 Zentimeter in dem Vakuum herrscht,wenn ich den Deckel öffne(Berech)?
Welche Zeit braucht eigentlich ein Rohr mit Vakuum,Ich habe mal ein Video mit um mit Luft gefüllt zu werden?Wie berechnet man so etwas?
Ich habe mal ein Video gesehen,in dem mit einer Vakuumkanone ein Tennisball abgefeuert wurde.Auf die Berechnungsgrundlagen wurde aber leider nicht eingegangen!
3 Antworten
Berechnungen innerhalb der Strömungstechnik sind eigentlich immer ziemlich kompliziert und laufen auf ein System von Differentialgleichungen hinaus, in denen zusätzlich eine ganze Reihe von zunächst unbekannten Kennwerten auftreten. Der bekannteste davon ist die Reynoldszahl. Das rein mathematisch auf Papier auszurechnen ist fast nicht möglich. Deshalb werden bei solchen Problemen in der Regel zwei Methoden angewendet:
1) Man baut einen realen Versuch auf und misst, was passiert.
2) Man simuliert das auf einem PC mit einem entsprechenden Programm. Der hat genügend Rechenkapazität, um das ganze iterativ zu berechnen und darzustellen.
Naja Grundsätzlich kannst du dir den Massefluss berechnen.
Du kennst ja die Druckdifferenz und den Durchmesser der Öffnung. Das führt dann bei inkompressiblen Fluiden wie zB Wasser auf recht einfache Differentialgleichungen die einen exponentiellen Druckanstieg im Rohr ergeben.
Also etwas in der Form p=p0*(1-e^(-lambda*t)) wobei p0 der Umgebungsdruck und lambda eine Zeitkonstante ist.
Bei kompressiblen Fluiden wie zB bei Gasen im allgemeinen ist das ganze dann nicht mehr so leicht und oft auch nur noch mit Computermodellen gut lösbar weil die Differentialgleichungen sehr schnell sehr komplex werden. Da in dem Fall der Druckunterschied enorm ist, kann man die Luft auch nicht mehr Näherungsweise als inkompressibel annehmen.
Ein weiteres Problem hier ist übrigens die Schallgeschwindigkeit. Die Diffgleichung die sich oben ergibt, stimmt nur für laminare Strömungen im tiefen Unterschallbereich.
Du kennst den Druck innen, den Druck außen, den Durchmesser der "Düse" und das Stichwort ist "Massefluß"
