Reacties
Dag Jay,
Je zei zelf al zoiets als "dat oppervlakte niet uitmaakt voor druk", en daarmee bedoel je dat het voor de druk onderin een vloeistofkolom niet uitmaakt wat de doorsnede van die vloeistofkolom is.
De hoogte van de tank als fysieke vat is dus inderdaad niet van belang, het gaat slechts om het hoogteverschil tussen het vloeistofniveau in die tank ten opzichte van de hoogte van het aftappunt.
de hydroSTATISCHE statische druk (dwz de druk zonder stroming) is in beide gevallen gelijk. Bij gelijke opening van de klep zal er in de rechtse situatie meer water uitstromen (groter debiet) dan in de linkse situatie, simpelweg omdat het water in die dunne leiding meer weerstand ondervindt. Maar dan heb je een hydroDYNAMISCH systeem.
In jouw geval is het niet zo van belang van welk materiaal je die leiding maakt. Als het tappunt direct onder de tank zit gaat het sowieso om een korte leiding, en als je dan een stalen leiding zou pakken en het debiet bepalen met een nomogram voor PE-leidingen maak je een fout die in de praktijk in dit geval verwaarloosbaar is.
Groet, Jan
Je zei zelf al zoiets als "dat oppervlakte niet uitmaakt voor druk", en daarmee bedoel je dat het voor de druk onderin een vloeistofkolom niet uitmaakt wat de doorsnede van die vloeistofkolom is.
De hoogte van de tank als fysieke vat is dus inderdaad niet van belang, het gaat slechts om het hoogteverschil tussen het vloeistofniveau in die tank ten opzichte van de hoogte van het aftappunt.
de hydroSTATISCHE statische druk (dwz de druk zonder stroming) is in beide gevallen gelijk. Bij gelijke opening van de klep zal er in de rechtse situatie meer water uitstromen (groter debiet) dan in de linkse situatie, simpelweg omdat het water in die dunne leiding meer weerstand ondervindt. Maar dan heb je een hydroDYNAMISCH systeem.
In jouw geval is het niet zo van belang van welk materiaal je die leiding maakt. Als het tappunt direct onder de tank zit gaat het sowieso om een korte leiding, en als je dan een stalen leiding zou pakken en het debiet bepalen met een nomogram voor PE-leidingen maak je een fout die in de praktijk in dit geval verwaarloosbaar is.
Groet, Jan
De normale atmosferische druk duwt zowel op het wateroppervlak bovenin de tank als tegen het water dat onder uit je tappunt wil stromen.
naar beneden drukt Patm + Pwater
terug naar boven drukt : -Patm
De nettodruk is dus Patm + Pwater - Patm = Pwater :-)
Vandaar dat men bij drukken het meestal heeft over OVERdruk in plaats van over absolute druk. In absolute termen drukt er bij een watertoren van 15 m hoog aan de binnenkant van de klep inderdaad ongeveer 1,5 barwaterdruk + 1 bar omgevingsdruk= 2,5 bar absolute druk.
Maar ja, zodra je de klep openzet doet de omgevingsdruk ook gewoon mee de andere kant op, zodat je eigenlijk gewoon 1,5 bar OVERdruk hebt (dwz 1 bar meer dan de omgevingsdruk, die toch alle kanten op werkt en dus zichzelf weer opheft).
Dat zie je in eenheden vaak afgekort als baro of ato (met de o van overdruk)
(Patm mag je bovenin je watertoren gelijk stellen aan Patm bij het tappunt. Het drukverschil als gevolg van die 15 meter extra LUCHTkolom aan dat tappunt is verwaarloosbaar in de praktijk, ongeveer 2 mbar)
duidelijk?
(je wordt nog een hele hydrostaticatechneut op deze manier :-) )
Groet, Jan
naar beneden drukt Patm + Pwater
terug naar boven drukt : -Patm
De nettodruk is dus Patm + Pwater - Patm = Pwater :-)
Vandaar dat men bij drukken het meestal heeft over OVERdruk in plaats van over absolute druk. In absolute termen drukt er bij een watertoren van 15 m hoog aan de binnenkant van de klep inderdaad ongeveer 1,5 barwaterdruk + 1 bar omgevingsdruk= 2,5 bar absolute druk.
Maar ja, zodra je de klep openzet doet de omgevingsdruk ook gewoon mee de andere kant op, zodat je eigenlijk gewoon 1,5 bar OVERdruk hebt (dwz 1 bar meer dan de omgevingsdruk, die toch alle kanten op werkt en dus zichzelf weer opheft).
Dat zie je in eenheden vaak afgekort als baro of ato (met de o van overdruk)
(Patm mag je bovenin je watertoren gelijk stellen aan Patm bij het tappunt. Het drukverschil als gevolg van die 15 meter extra LUCHTkolom aan dat tappunt is verwaarloosbaar in de praktijk, ongeveer 2 mbar)
duidelijk?
(je wordt nog een hele hydrostaticatechneut op deze manier :-) )
Groet, Jan
Zie hieronder, groene lijn.
In zo'n nomogram moet je twee bekenden/eisen kennen (want twee punten bepalen een lijn). Ik heb als uitgangspunt genomen de 25 mm inwendige diameter, en ik heb de "eis" verzonnen dat er aan het tappunt een debiet van 50 liter per minuut beschikbaar moet zijn. Ik lees nu af dat de stroomsnelheid in mijn leiding daarbij ongeveer 1,3 m/s zal gaan bedragen (zou je nog zelf kunnen berekenen met de doorsnede van je leiding en het debiet van 50 L/min, maar dat kun je hier direct aflezen.)
Die gradiënt ten slotte heeft alles met druk(verschil) te maken.
Je kunt dat lezen als mwk (meter waterkolom) drukverschil dat nodig is om bij je gekozen debiet en diameter de stromingsweerstand in 100 m leiding te overwinnen. Je ziet hier dat bij deze keuzes je per 100 m leiding ongeveer 10 mwk (ca 1 bar) druk zult verliezen. Voor die ongeveer 10 m uit je tank vandaan dus een verwaarloosbare 0,1 bar van de 1,5 die je ter beschikking hebt. Je leiding is dus meer dan ruim zat. (voor 5 emmers per minuut),
Dit is trouwens nog geen goede benadering. Er zal ook drukverlies optreden waar het water je pijp instroomt, onderin zal het ongetwijfeld een hoek om moeten, en er zal daar beneden nog een kraan zitten. Al die "appendages" hebben zo hun eigen weerstand.
Hier vind je een lijstje met wat vuistregelwaardes:
http://www.engineeringtoolbox.com/resistance-equivalent-length-d_192.html
De eenheid is "equivalent length". Als je even meezoekt, dan heeft een 90° elbow (NL: knie) voor een 1-duims leiding een equivalente lengte van 5,2 m, en een globe valve (NL: kogelkraan, kogelklep, kogelafsluiter) een equivalente lengte van 29 m.
Tel dat bij elkaar op, en nou blijkt dat je 10 m leiding met 90° knie en afsluiter bij elkaar een weerstand hebben die vergelijkbaar is (equivalent is) met de weerstand in een kale rechte leiding zonder poespas van 10 + 5 + 29 = 44 m (ja, die appendages hakken er nogal in) .
Bij de eisen die we stelden (pijp 25 mm, debiet 50 L/min) moet je dus rekenen met 44 m leidingequivalent. het nomogram geeft een leidingverlies van 10 mwk/100 m = 4,4 mwk/44 m. Je watertoren geeft een druk van 15 mwk, dus er is geen enkel probleem om aan de ontwerpeisen te voldoen. Je zou desnoods je leiding dunner kunnen kiezen. (want je hebt 15 mwk per 44 m ofwel een gradiënt van 100/44 x 15 = 34 mwk/100m ter beschikking.
Verleng de gradiëntschaal een beetje en je ziet (paarse stippellijn) dat je met een beschikbare gradiënt van 34 m/100m en een vereist debiet van 50 L/min aan een ¾" leiding nog net genoeg zou hebben (de equivalente lengte van de appendages wordt trouwens dan ook weer ietsje gunstiger).
Je zou óók kunnen zeggen, (want dat nomogram werkt alle kanten op, en nou word je écht ingenieur.....) is voor 50 L/min eigenlijk wel een watertoren van 15 m hoog nodig? Want eentje van 10 m zal denkelijk een stúk goedkoper uitkomen..........
Maar misschien heb je andere ontwerpeisen? 100 L/min of nog meer?
Veel plezier met je puzzel.....
groet, Jan
In zo'n nomogram moet je twee bekenden/eisen kennen (want twee punten bepalen een lijn). Ik heb als uitgangspunt genomen de 25 mm inwendige diameter, en ik heb de "eis" verzonnen dat er aan het tappunt een debiet van 50 liter per minuut beschikbaar moet zijn. Ik lees nu af dat de stroomsnelheid in mijn leiding daarbij ongeveer 1,3 m/s zal gaan bedragen (zou je nog zelf kunnen berekenen met de doorsnede van je leiding en het debiet van 50 L/min, maar dat kun je hier direct aflezen.)
Die gradiënt ten slotte heeft alles met druk(verschil) te maken.
Je kunt dat lezen als mwk (meter waterkolom) drukverschil dat nodig is om bij je gekozen debiet en diameter de stromingsweerstand in 100 m leiding te overwinnen. Je ziet hier dat bij deze keuzes je per 100 m leiding ongeveer 10 mwk (ca 1 bar) druk zult verliezen. Voor die ongeveer 10 m uit je tank vandaan dus een verwaarloosbare 0,1 bar van de 1,5 die je ter beschikking hebt. Je leiding is dus meer dan ruim zat. (voor 5 emmers per minuut),
Dit is trouwens nog geen goede benadering. Er zal ook drukverlies optreden waar het water je pijp instroomt, onderin zal het ongetwijfeld een hoek om moeten, en er zal daar beneden nog een kraan zitten. Al die "appendages" hebben zo hun eigen weerstand.
Hier vind je een lijstje met wat vuistregelwaardes:
http://www.engineeringtoolbox.com/resistance-equivalent-length-d_192.html
De eenheid is "equivalent length". Als je even meezoekt, dan heeft een 90° elbow (NL: knie) voor een 1-duims leiding een equivalente lengte van 5,2 m, en een globe valve (NL: kogelkraan, kogelklep, kogelafsluiter) een equivalente lengte van 29 m.
Tel dat bij elkaar op, en nou blijkt dat je 10 m leiding met 90° knie en afsluiter bij elkaar een weerstand hebben die vergelijkbaar is (equivalent is) met de weerstand in een kale rechte leiding zonder poespas van 10 + 5 + 29 = 44 m (ja, die appendages hakken er nogal in) .
Bij de eisen die we stelden (pijp 25 mm, debiet 50 L/min) moet je dus rekenen met 44 m leidingequivalent. het nomogram geeft een leidingverlies van 10 mwk/100 m = 4,4 mwk/44 m. Je watertoren geeft een druk van 15 mwk, dus er is geen enkel probleem om aan de ontwerpeisen te voldoen. Je zou desnoods je leiding dunner kunnen kiezen. (want je hebt 15 mwk per 44 m ofwel een gradiënt van 100/44 x 15 = 34 mwk/100m ter beschikking.
Verleng de gradiëntschaal een beetje en je ziet (paarse stippellijn) dat je met een beschikbare gradiënt van 34 m/100m en een vereist debiet van 50 L/min aan een ¾" leiding nog net genoeg zou hebben (de equivalente lengte van de appendages wordt trouwens dan ook weer ietsje gunstiger).
Je zou óók kunnen zeggen, (want dat nomogram werkt alle kanten op, en nou word je écht ingenieur.....) is voor 50 L/min eigenlijk wel een watertoren van 15 m hoog nodig? Want eentje van 10 m zal denkelijk een stúk goedkoper uitkomen..........
Maar misschien heb je andere ontwerpeisen? 100 L/min of nog meer?
Veel plezier met je puzzel.....
groet, Jan
Gianni
Gesloten volume (gevuld met water) op een hoogte hebben staan, en een uitstroom (gevuld met water) aan de voet van de toren. Hoeveel meter waterkolom is er dan onder het volume nodig om 4-6 bar overdruk te laten inwerken op de wanden van het volume?als ik dit goed lees zou je een waterkolom onder een vat willen hangen zó dat er over de wand van het vat een drukverschil van 4-6 bar ontstaat, met verder alleen de buitenlucht aan de buitenzijde van dat vat. Ruwweg dit idee:
Dat wordt'm niet :-(
Maximaal drukverschil wordt ongeveer 1 bar. De waterkolom wordt hoogstens een meter of 10, met daarboven een vacuüm, 0 bara. Toren hoger maken helpt niet, dan heb je bijvoorbeeld een pijp van 60 m met daarin 10 m water en 50 m vacuüm. Maar dat verandert niks aan die 0 bara.
Is dit niet wat je bedoelt, dan ga je je idee een beetje duidelijker moeten maken.
Groet, Jan
