6 svar
202 visningar
rownox 21
Postad: 17 aug 2023 20:38 Redigerad: 31 aug 2023 07:17

Termodynamik - Bernoulli's ekvation med förluster (Igen) Inlämning

Hej,

Jag är helt förtvivlad jag förstår ej det jag gör fel. Kan någon snälla hjälpa mig? Jag kan inte ens lösa första uppgiften.

Målet i första uppgiften är att beräkna ett volymflöde.

Då använder jag mig av Bernoulli's ekvation med en förlustterm eftersom röret är ojämnt, jag sätter hastigheterna till noll och trycket sätter jag lika med varandra (fast jag kanske inte borde då det är 90m skillnad). När jag har löst ut hastigheten så får jag en rot i andra ledet. Sedan stoppar jag in den i kontinuitets ekvationen men det stämmer ej. Jag har även testat att inte ta bort olika saker och använda mig av olika enheter (bar/Pa). Uppgiften har en funktion där man kan se hur trycket innan och efter förhåller sig som funktion av volymflödet detta sätter jag då in i Bernoulli's ekvation och löser det med pq-formeln även här testar jag olika ansatser men helt förgäves.

 

Alla lösningar där det står ett X bredvid har jag stoppat in och fått bekräftat att dessa ej stämmer.

 

Jag bifogar mina försök.

 

Tack så mycket i förskott.

 

”AKUT ” borttaget från rubriken. /Smutstvätt, moderator 

JohanF 5661 – Moderator
Postad: 17 aug 2023 22:39

Detta ser ut att vara en betygsgrundande hemuppgift. Har du fått några instruktioner från den kursansvarige om hjälp är tillåten eller inte? Kan du lägga upp en bild på instruktionerna?

rownox 21
Postad: 17 aug 2023 22:43 Redigerad: 17 aug 2023 22:53

Hej Johan,

 

Tack för ditt svar.

I kurs PM så står det såhär: "Approved examination (TEN1; 7.5 credits) as well as passed practical assignments (ÖVN1, 1.5 credits)." Detta är ett delmoment av ÖVN1. Vi får jobba med andra på detta, vi har kunnat fråga på övningar men jag hann ej med denna. Det är ett moment som man endast kan få godkänt på.

Här är instruktionerna:

JohanF 5661 – Moderator
Postad: 18 aug 2023 07:35

Jag är för ringrostig, men förhoppningsvis finns någon annan som kan hjälpa dig.

CurtJ 1203
Postad: 27 aug 2023 19:17

Den här är ju några dagar gammal men eftersom den inte är besvarad så fyller jag på med några funderingar. 

Du verkar ha insett att termerna i B's ekvation för hastighet och tryck "försvinner" (samma tryck och ingen hastighet i magasinen). din kommentar om att trycket nog skiljer sig pga höjdskillnaden är korrekt men skillnaden är så liten i förhållande till pumptryck att den är försumbar (90m*1,2*10 ca 1000 Pa=0,01 bar)

Man brukar rita upp pumpkurvan i ett diagram som visar pumpens tryck som funktion av flödet. Oftast anger man pumpens 'höjd' H men det är bara en konstant faktor som skiljer (densitet och gravitation)

I samma diagram ritar man in systemets förlusttryck och där kurvorna skär varandra har man driftspunkten och kan läsa ut flödet. 

Man kan naturligvis lösa det analytiskt också och det blir som du konstaterat en andragradsekv som man löser med pq-formeln.  

Det hela är en rätt enkel uppgift om man kommit till den här slutsatsen, det som krånglar till det är 2 saker. 

  1. Pumptrycket är givet i bar och då måste man antingen räkna om det till Pascal eller räkna om  förlustttrycket till bar. Du har en bit ner på tredje bladet gjort ett försök med att multiplicera 60 bar med 105 vilket är korrekt men du måste multiplicera alla termer i pumptrycket med det värdet. Det är hela uttrycket som ska multipliceras eftersom alla termer ingår i det. 
  2. Förlusstrycket är  en funktion av hastigheten i kvadrat och eftersom pumptrycket är en funktion av volymflödet måste förlusttrycket skrivas om som en funktion av volymflödet. Jag tror du fått till det i den sista uträkningen.

Du verkar osäker på formlerna, hur densitet och g skall användas. Tänk då på att trycket av en vattenpelare beräknas som 

p = ρgh

Din grundläggande ekvation är 

pp = ρgH + pf

med de föreklingar du resonerat dig fram till.  Vi kan räkna med bar och då ska ALLA termer ha enheten bar vilket innebär att båda termerna på HL ska divideras med 105. Alt räknas VL om till Pa och då skall hela VL multipliceras med 105. Välj det som är enklast, det skall ge samma resultat.

Sen gäller det bara att flytta om termerna till VL, normera och lösa med pq-formeln.  Jag fick ett värde på 44 m3/s ungfär men jag har inte kontrollräknat det men det verkar rimligt. 

När du fått fram driftpunkten så är de övriga frågorna inte så komplicerade. Återkom om du undrar över något.

En allmän kommentar slutligen, när du räknar sånt som ska redovisas så var tydlig med hur du resonerar så blir det lättare för den som granskar att göra en rättvis bedömning. Du är på god väg. 

Lycka till!

Om du korrigerar den sista uträkningen enligt punkt 1 

rownox 21
Postad: 30 aug 2023 20:19

Hej CurtJ,

Tack så mycket för ditt svar.

Jag förstår inte hur man ska rita upp pumpkurvan där man ska använda höjden på något sätt. Jag förstår inte hur man ska rita in H om axlarna är pump tryck och flöde. Sedan vet jag ej hur jag ska rita och räkna ut förlusttrycket. Men det kanske inte behövs i denna uppgift. Men jag ritade i alla fall upp det på min miniräknare med andragradsekvationen som jag fick.

Som svar får jag 42.41 m3/s vilket är mycket nära det svaret du fick men det stämmer tydligen inte. Ska man på något vänster även inkludera den elektriska verkningsgraden? Det kan man väl inte göra? Är det kanske att det ska ingå en till förlustterm inte bara förlusttermen för tryckfallet men även för rör krökningen?

Jag fick i alla fall detta: 

CurtJ 1203
Postad: 7 sep 2023 22:05

Du har missat  att kvadrera pi när du räknar w. Rätta det och kontrollera svaret. Återkom om det inte stämmer så får vi gå igenom beräkningarna. 

Den elektriska verkningsgraden har inget med det här att göra och några andra försluster än friktionsförlusterna i röret är inte angivna. I realiteten är det försluster i olika krökar och ventiler men det tar vi inte hänsyn till enligt uppgiften.  

När man ritar upp pumpkurvan och använder "höjden" så är det bara pumptrycket dividerat med (rho*g). Det är bara en konvention och det går naturligtvis lika bra att använda trycket. Huvudsaken är att förlustsidan (systemtrycket) anges i samma enhet för att man ska hitta driftpunkten där de två kurvorna korsar varann. 

Svara
Close