Matematik
modtryk
Hej
Kunne man beregne modtryk på en trykluftslange ?
Bag slangen er der en kompressor der levere et konstant tryk på 10,5 bar, slangen er 10 meter lang , har en diameter på 32 mm , for enden af slangen sidder der en dyse der er 11mm i diameter, spørgsmålet er
kan man beregne hvor meget kraft der skal til at holde denne slange ??
Svar #1
27. januar 2017 af janhaa
kan du bruker Bernoulli's principle/equation
eller
Continuity equation
A1*v1 = A2*v2
?
Svar #3
27. januar 2017 af Eksperimentalfysikeren
Du skal se på energie af et lille rumfang, V, luft, der starter inde i kompressorens tank, hvor hastigheden er tæt ved 0. Her er energien P*V.
Når luften kommer ud af dysen, er trykket faldet til atmosfæretrykket, P0. Samtidig har luften udvidet sig, så det tilsvarende rumfang er V0=P*V/P0(*). Energien er stadig den samme, men en del af den er omdannet til kinetisk energi, Ekin = ½ m*u2, hvor u er luftens hastighed og m dens masse. m fås af: m = ρ*V0, hvor ρ er luftens massefylde. Det er nu muligt at opstille en ligning med u som ubekendt, idet Ekin er forskellen i trykenergi mellem de to steder.
Når du har u, kan du finde ud af, hvor stort et luftvolumen, der strømmer ud pr sekund. Det er u*A, hvor A er tværsnitsarealet af dysen. Herudfra kan du få massen, M, af luften pr tidsenhed. M*u er så den bevægelsesmængde, som luften modtager pr sekund. Dette kræver en kraft, er er M*u, hvorfor dysen presses bagud med en kraft af denne størrelse.
Beregningerne ovenfor er noget simplificerede. Der er ikke taget hensyn til, at udvidelsen af luften sker adiabatisk. Det bør faktsik med. Derudover er der ikke taget hensyn til luftens viskositet. Den vil bevirke en reduktion af u og vil også bevirke, at u ikke er den samme over hele tværsnitsarealet A.
Svar #4
28. januar 2017 af sand51 (Slettet)
Hej
Ja tak for forklaringen :-) men jeg forstår ikke meget af det
Jeg mangler sådan set en der kan regne stykket for mig, det er til brug i arbejdsmedicinisk regi.
så jeg håber der er en der vil stille regnestykket på og levere et resultat
på forhånd mange tak
Svar #5
29. januar 2017 af Eksperimentalfysikeren
Du bør også kunne regne det selv.
Efter at have sovet på det, er jeg kommet til det resultat, at jeg er gået over åen efter vand!
Hvis vi ser bort fra gnidning i slange og dyse, har vi, at det vand, der sendes ud af dysen påvirkes bagfra af en kraft, der er trykket gange dysearealet. Det påvirkes forfra af atmosfæretrykket gange dysearealet. Netto bliver det dysesarealet gange trykforskellen. Det er nemmest at regne i SI-enheder, så de opgivne tal regnes om:
Dysediameter = 11 mm = 0,011m.
Trykforskel = (10,5 bar - 1 bar) = 9,5 bar = (9,5 bar * 100 000 Pa/bar)= 950000 Pa.
Karft F på vandet:

Herfra kan du benytte loven om aktion og reaktion til at finde kraften på dysen.
Skriv et svar til: modtryk
Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk?
Klik her for at oprette en bruger.
