Hét vraag- en antwoordplatform van Nederland

Lekdichtheid van een ruimte berekenen waarvan begin druk van deze ruimte en na een verloop van x min de eind druk geweten is. Iemand een idee?

Een ruimte van 250m³m word met een ventilater tot op 10 mmWK op onderdruk getrokken. Indien dit niveau bereikt wordt wordt de ruimte volledig afgesloten met een digitale drukmeter hierop aangesloten. Deze registreert constant de drukevolutie . Elke minuut wordt de druk vast gelegt tot op x min. Indien de druk na 5min terug op 2 mmWK staat dan wilt dit zeggen dat er een bepaalde opening is in die ruimte. Hoe kan ik de grootte in cm² berekenen?

Verwijderde gebruiker
10 jaar geleden
in: Techniek
3.1K

Heb je meer informatie nodig om de vraag te beantwoorden? Reageer dan hier.

Antwoorden (1)

Ik denk dat je de grootte van het oppervlak als volgt moet berekenen:

(Daarbij gebruik ik de oude eenheden omdat in de tijd dat ik naar school ging nog met atmosfeer werd gewerkt)

1.
Eerst berekenen we hoeveel lucht binnen stroomt.
De druk loopt daarbij op van 10 mmWk tot 2mmWK onderdruk
Het drukverschil is 8mmWK
Een atmosfeer is 10meter waterkolom (bij benadering) is 10.000mmWk
De druk loopt dus 8/10.000 atmosfeer op.
Wet van Bolye Gay Lussac: PxV=Constant
Het ingestroomde volume is dan 8/10000 x 250M3= 0,2 m3

2.
Dan bereken je de snelheid waarmee de lucht door de opening stroomt met de wet van Bernoulli
dP=1/2rhoV2
De drukval over de opening is 0,5 maal de dichtheid van lucht maal de snelheid van de lucht in het kwadraat.
De drukval is gemiddeld 10mmWK-2mmWK/2= 8/2= 4mmWK is 4/10000 atmosfeer
De snelheid van instromen is dan de wortel uit 4/10000 gedeeld door 2xde dichtheid van lucht.
Alles moet natuurlijk in de juiste eenheden in de formule worden ingevuld.
---De uitkomst krijg je dan in "meters per seconde" ---

3.
Dan bereken je de grootte van de opening door het volume van de lucht gelijk te stellen aan de grootte van de opening maal de instroomsnelheid maal de tijd dat de lucht instroomt.

{Het volume van de ingestroomde lucht moet je zien als een "buis of leiding" met een oppervlakte (die je moet berekenen) maal een lengte}

Deze lengte is gelijk aan de snelheid van de instromende lucht maal de tijd die de lucht instroomt.
Als de lucht bijvoorbeeld instroomt met een snelheid van 3 meter per seconde en de opening is 0,01 m2 dan stroomt elke seconde 0,01x3= 0,03m3 maar binnen.

Ingestroomde volume in m3 = oppervlak in m2 maal de snelheid in m/seconde maal de tijd in seconden

250 = oppervlak x snelheid (berekend bij 2.) x 300

In de formule is alleen het oppervlak onbekend en dus uit te rekenen.

Ik hoop dat ik duidelijk ben geweest.

Toegevoegd na 14 minuten:
De gemiddelde drukval in de formule van Bernoulli is niet 4mmWK maar 6mmWK
De druk loopt terug van 10 naar 2 mm, is gemiddeld 4mm, maar de
restdruk moet daarbij worden opgeteld.

Toegevoegd na 38 minuten:
3.
Hier moeten we natuurlijk niet het volume van de ruimte invullen, maar het volume van de ingestroomde lucht, die als eerste is berekend.
Dus 250 moet zijn 0,2.
(Lees meer...)
10 jaar geleden
Verwijderde gebruiker
10 jaar geleden
@Edraket Alvast bedankt voor je reactie dit heeft me al een heel eind verder geholpen !! Als eerste heb ik de snelheid van de instroom berekend. v = (Wortel(6/10000))/(2x1.293) =0.0094 m/s v = (Wortel(4/10000))/(2x1.293) =0.0077 m/s als ik deze formule omvorm (ingestroomde volume in m3 = oppervlak in m2 maal de snelheid in m/seconde maal de tijd in seconden) om het oppervlak te bekomen bekom ik dit. oppervlak in m² = ingestroomde volume in m³ /(de snelheid in m/seconde maal de tijd in seconden). oppervlakte in m³ = 0.2m³/(0.0094x300) =0.0703m² omgevormd naar cm² =703cm² Klopt dit?
Edraket
10 jaar geleden
Nee dit klopt niet.
700cm2 zou een opening zijn van wortel uit 700 = 26cm x 26 cm
Alleen al voor het gevoel zal een ruimte niet zo'n grote opening hebben. Dat zou betekenen dat een flens rond 30cm niet zou zijn afgedicht. De gemiddelde drukval over de opening van buiten de ruimte naar binnen is 6 mmWK (zoals ik heb toegevoegd aan mijn antwoord). De 4mm kun je vergeten bij deze formule . Als eerste rekenen we deze waterdruk om naar de druk in kg/m2 zodat alle eenheden in de formule zijn in meters, kg en seconden
Een atmosfeer is 10 meter waterkolom is 10000mmWk
Het drukverschil van 6mmWK is dan 6/10000 atmosfeer of ook 6/10000 kg/cm2 Omdat een atmosfeer ook 1 kg/cm2 is Omgerekend naar vierkante meter (door vermenigvuldigen met 10000) betekent dat het drukverschil 6kg/m2 bedraagt. De formule vullen we in met de eenheden:
Druk in kg/m2
Dichtheid lucht in kg/m3
Snelheid in m/sec dP = 1/2 x rho x V kwadraat
6 = 0,5 x 1,293 x V2
V2 = 9,28 m/sec
V = 3,05 m/sec Dan berekenen we het oppervlak van de opening: Volume = Oppervlak x Snelheid x tijd
0,2 = F x 3,05 x300
0,2 = F x 915
F = 0,2 / 915 m2
Omrekenen naar vierkante cm door te vermenigvuldigen met 10000
F = 0,2 / 915 x10000 cm2
F = 2,2 cm2 De formule vullen we in met de eenheden:
Volume in m3
Oppervlak in m2
Snelheid in m/seconde
Tijd in seconden
Edraket
10 jaar geleden
In het begin is het drukverschil 10mmWK
Na 5 minuten is het drukverschil 2mmWK De snelheid waarmee de lucht door de opening stroomt is afhankelijk van het drukverschil.
In het begin stroomt de lucht sneller dan na 5 minuten als er nog maar een drukverschil is van 2 mmWK Je moet dus met de gemiddelde luchtsnelheid rekenen over deze 5 minuten.
Die kun je op twee manieren uitrekenen: a. Met Bernoulli reken je eerst de luchtsnelheid uit bij een drukverschil van 10 mmWK . Daarna de snelheid bij een drukverschil van 2 mmWK en bepaal je het gemiddelde van die twee waarden. b. Je rekent het gemiddeld drukverschil uit en bepaalt daarvoor met Bernoulli de luchtsnelheid.
Dat is wat ik heb gedaan omdat dit minder rekenwerk is. De drukafname is 8 mmWK (van 10 naar 2 mmWK)
Het gemiddelde daarvan is 4 mmWK
Maar de einddruk is 2 mmWK die moet je bij die 4 optellen.
Zo kom je aan 6 mmWK Vergelijk het met een gebouw van 10 verdiepingen.
Het gemiddelde van de bovenste 8 verdiepingen is de 6e verdieping.

Weet jij het beter..?

Het is niet mogelijk om je eigen vraag te beantwoorden Je mag slechts 1 keer antwoord geven op een vraag Je hebt vandaag al antwoorden gegeven. Morgen mag je opnieuw maximaal antwoorden geven.

0 / 5000
Gekozen afbeelding