Snelheidsverlies door luchtweerstand

Timo stelde deze vraag op 27 november 2023 om 12:01.

Dag allen,

Ik sta voor een uitdaging waar ik graag jullie kennis over zou willen inwinnen: Ik ben in het bezit van een hogedrukreiniger waarbij het water wordt uitgestoten met een snelheid van 34,9 m/s via de spuitmond (diameter van 2 mm). Mijn doel is een ruwe schatting te verkrijgen van de snelheid van dit water wanneer het een afstand van 0,3 meter heeft afgelegd, waarbij ik tevens de luchtweerstand wil incorporeren in deze berekening. Ik ga uit van een weerstandscoëfficiënt van 0,05 [-] (voorlopige aanname). Hoogstwaarschijnlijk zal het water niet zijn initiële vorm behouden vanuit de spuitmond en mogelijk een kegelvorm aannemen naarmate het zich verplaatst. 

Is er een methode beschikbaar om dit te berekenen en rekening te houden met de vormverandering en de luchtweerstand zonder gebruik te maken van software, eventueel door het gebruik van differentiaalvergelijkingen (en hoe zien deze er dan uit)? 
Alvast bedankt

Groet,

Timo

Reacties

Jan van de Velde op 27 november 2023 om 12:13
Dag Timo,

Wat je wil is niet mogelijk, althans niet voor een ook maar enigszins zinvolle benadering. 
Je aanname van een luchtweerstandscoëfficiënt van 0,05 zit er bijvoorbeeld al minstens een factor 10 naast, en in die nevelkegel gebeurt er van alles (onderlinge  beïnvloeding van de ene druppel op de andere, meesleuren van (veel) lucht in de kegel) dat rekenen zinloos maakt. 

aanbeveling: hoogresolutie slomo camera en meten...

Groet, Jan
timo op 27 november 2023 om 12:49
Dag Jan,

Goed om te weten. Bedankt voor je snelle reactie.

Groet, Timo
Jan van de Velde op 27 november 2023 om 16:06
Dag Timo,

computermodellen voor vernevelaars zullen vast wel bestaan, want die zijn bijvoorbeeld als injectiesysteem niet meer weg te denken uit verbrandingsmotoren. Maar dat is ook geen software die je even op een regenachtige zondagmiddag zelf in elkaar steekt (of voor een paar tientjes bij Mediamarkt koopt).

Groet, Jan

Plaats een reactie

+ Bijlage

Bevestig dat je geen robot bent door de volgende vraag te beantwoorden.

Roos heeft twaalf appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Roos nu over?

Antwoord: (vul een getal in)