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ThemaFormel Volumentstrom/Durchfluss16 Beträge
RubrikAusbildung
 
AutorAdri8an 8R., Bergrheinfeld/Wuppertal / Bayern696712
Datum21.09.2011 13:015516 x gelesen
Hi zusammen,

ich hab folgende Formel genannt bekommen als grobe Überschlagsrechnung für den möglichen Durchfluss durch eine Schlauchleitung:

D² * 0,001 * wurzel(p) = Q

mit D = Schlauchdurchmesser in mm
p = Druck am Schlauchende in kpa
Q = Durchfluss in L/s

Ohne jetzt groß in Recherchen verfallen zu müssen würde mich nun interessieren, ob die Gültigkeit der Formel jemand so bestätigen oder widerlegen kann?

Ich war etwas überrascht, denn nach meiner Rechnung könnte man durch C 42 so gut 4900 L/min im freien Ausfluss fördern...


mkG
Adrian Ridder

Take Care, Be Careful, Stay Safe!

deutscher Teil von firetactics.com

atemschutzunfaelle.eu

"Die Grenze der Zurechnung ist erreicht, wenn sich der Rettungsversuch von vornherein als sinnlos oder mit
offensichtlich unverhältnismäßigen Wagnissen verbunden und damit als offensichtlich unvernünftig darstellt.
Dies ist der Fall, wenn die Risikofaktoren in einer objektivierten ex-ante-Betrachtung so gewichtig sind, dass
auch unter angemessener Berücksichtigung der psychischen Drucksituation der Rettungskräfte deutlich ist,
dass die (weitere) Durchführung der Rettungsaktion zu einem gänzlich unvertretbaren Risiko für Leib und
Leben der Retter führt." OLG Stuttgart zum Unfall Tübingen

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AutorThor8ben8 G.8, Leese <-> OS / Niedersachsen696721
Datum21.09.2011 13:273656 x gelesen
Moin,

Irgendwie fehlt da prinzipiell schonmal eine Berücksichtigung der Länge?


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AutorHenn8ing8 K.8, Dortmund / NRW696724
Datum21.09.2011 13:363492 x gelesen
Mahlzeit!

Geschrieben von Adrian Ridderich hab folgende Formel genannt bekommen als grobe Überschlagsrechnung für den möglichen Durchfluss durch eine Schlauchleitung:

D² * 0,001 * wurzel(p) = Q

mit D = Schlauchdurchmesser in mm
p = Druck am Schlauchende in kpa
Q = Durchfluss in L/s


ist das nicht eher die Formel für die Wasserabgabe bei entsprechendem Mündungsdurchmesser (Mundstück/Düse)?

grübelnd,
Henning


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AutorJan 8K., Niederlungwitz / Sachsen696726
Datum21.09.2011 13:433447 x gelesen
Tach!

Geschrieben von Adrian RidderHi zusammen,
ich hab folgende Formel genannt bekommen als grobe Überschlagsrechnung für den möglichen Durchfluss durch eine Schlauchleitung:

D² * 0,001 * wurzel(p) = Q

Wenn du das so durchgerechnet hast und dabei auf das
Geschrieben von Adrian Ridderdenn nach meiner Rechnung könnte man durch C 42 so gut 4900 L/min im freien Ausfluss fördern...
gekommen bist, kannst du die Formel selbst als Überschlag getrost vergessen.
So überschlägig hab ich irgendwo her noch für eine 44er Blende (B/C-Red.-Stck.) bei 3bar einen Q von 2,2 m³ im Sinn, und über Reibungsverluste usw. redet in der Formel ja gar keiner.

Wenn du es ganz genau wissen willst --> Hanswerner fragen, der kann dir das bestimmt mal schnell im Kopf durchrechnen ;-)

Gruß Jan

PS: Was mich allerdings am meisten interessieren würde: Wer hat dir das den Wo erzählt?


... immer nur meine Meinung die hier geschrieben ist!

... angemeldete User dürfen Schreibfehler behalten wenn sie welche finden, unangemeldete Leser dürfen mich gern darauf ansprechen! ;-)

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AutorThom8as 8B., Korntal-Münchingen / Baden-Württemberg696729
Datum21.09.2011 13:533615 x gelesen
Hallo,

das dürfte das Problem der Formel sein. Nach kurzer Recherche müsste das eine zusammenkombinierte Formel für den Volumenstrom an einem Querschnitt sein, bei der über die Bernoulli-Gleichung der Druck in Geschwindigkeit umgerechnet wurde.
Beim Schlauch kommen aber die Reibungsverluste über die Länge hinzu und damit ist die Formel für Schläuche - auch überschlagsmäßig - nicht geeignet.

Thomas


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AutorJan 8K., Niederlungwitz / Sachsen696731
Datum21.09.2011 13:573471 x gelesen
Geschrieben von Henning Kochist das nicht eher die Formel für die Wasserabgabe bei entsprechendem Mündungsdurchmesser (Mundstück/Düse)?


Klingt plausibel! :-)
Ergebnis bei 8mm Durchmesser (CM mit Mundstück) und 9 bar, das lässt sich gerade noch im Kopf überschlagen (30x64x0.001=1,92) --> ~2l/s x60 =120l/min.

Gruß Jan


... immer nur meine Meinung die hier geschrieben ist!

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AutorAdri8an 8R., Bergrheinfeld/Wuppertal / Bayern696737
Datum21.09.2011 14:353575 x gelesen
Hi,

Geschrieben von Thomas BräunerNach kurzer Recherche müsste das eine zusammenkombinierte Formel für den Volumenstrom an einem Querschnitt sein, bei der über die Bernoulli-Gleichung der Druck in Geschwindigkeit umgerechnet wurde.

die Geschwindigkeit in Druck, oder? Denn ich meine mich erinnern zu können, dass das das "Problem" mit Bernoulli in der Fw-Anwendung ist, weil wir selten die v kennen ;-)

Gut klar, Reibungsverluste sind noch zu berücksichtigen.

Anders gefragt: Hat wer eine Formel parat, mit der überschlägig maximale Q für Leitungen berechnet werden können? Szenario meinetwegen 5 C-Längen...


mkG
Adrian Ridder

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AutorJan 8G., Raunheim / Hessen696742
Datum21.09.2011 15:033340 x gelesen
Moin,

hab kurzerhand in meinen Unterlagen zu Strömungslehre nachgeschlagen.

Die streckenabhängigen Verluste sind bedingt duch:
- die Abmessungen des Rohres (hier: Schlauches)
- die Beschaffenheit der Rohrwandung (hier: Schlauchwandung)
- die Eigenschaften des Fluids (hier: Wasser)

Die Verluste h_v im Schlauch setzten sich zusammen aus:
Länge L
Reibungsbeiwert lambda
hydraulischem Durchmesser D_hy
Reynoldszahl Re
Fließgeschwindigkeit v
Viskosität vis
und Erdbeschleunigung g

--> h_v = lambda * ( L / D_hy) * ( v² / 2g )

h_v ist eine Verlusthöhe - also quasi der Druckverlust ( 1bar = 10m )
Wenn wir bei C42 von circa 4bar Verlust auf 100m ausgehen kommen wir auf

h_v = 40m

L = 100m
D_hy = 4 * A / U = 0,042m
g = 9,81 m/s²
lambda = circa 0,05 (geschätzt)

--> v² = 6,59232 m²/s²
--> v = 2,56755 m/s

--> Q = v * A = 2,56755 m/s * 0,00139 m² = 0,00356 m³/s

--> entspricht 213,43 L /min

Abgesehen vom geschätzten lambda müsste das so hinkommen.
Deine Formel kann ich dabei nicht entdecken ;)

Liebe Grüße


Das ist meine persönliche Meinung - nicht die meiner Feuerwehr.

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AutorGerr8it 8L., Frankfurt / Hessen696743
Datum21.09.2011 15:103366 x gelesen
5 Längen C-42 ?
Druckverlust etwa 20 bar pro 100m


Zwei Dinge sind unendlich, das Universum und die menschliche Dummheit, aber bei dem Universum bin ich mir noch nicht ganz sicher.

Albert Einstein

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AutorAdri8an 8R., Bergrheinfeld/Wuppertal / Bayern696748
Datum21.09.2011 15:343309 x gelesen
Hi, danke für den Input, kuck ich mir später nochmal im Detail an.

Aber wenn ich das grad so durchgehe, scheint mir noch irgendwo ein Fehler drin zu sein, denn wenn ich das mit 60 m C durchrechne bekomme ich durch die geringere h_v und L den gleichen Wert wie du für 100m raus, wär ja komisch oder?


mkG
Adrian Ridder

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AutorJan 8G., Raunheim / Hessen696750
Datum21.09.2011 15:393334 x gelesen
Hi,

ja das ist in der Tat komisch...

ich hadere auch grade mit meiner weiteren Umstellung der Formel. Ich hab hier mittlerweile stehen:

Q = Wurzel [ (h_v * d_hy * 2 * g) / ( lambda * L ) ] * A

Wobei sich ja h_v und lambda mit der Durchflussmenge ändern müssten.
Ich hab hier grade eine Formel zu wenig um h_v oder lambda noch auf einem anderen Weg bestimmen zu können.

Melde mich heute abend nochmal, wenns zeitlich klappt.


Das ist meine persönliche Meinung - nicht die meiner Feuerwehr.

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AutorJan 8G., Raunheim / Hessen696771
Datum21.09.2011 17:073211 x gelesen
So.

Ich hab mir jetzt noch mal Gedanken gemacht.
Dir geht es ja um die MAXIMALE Fördermenge (also 1 bar Schlauchausgangsdruck)
Ich würde lambda = 0,03 als Richtwert stehen lassen.
h_v nehme ich jetzt an als Schlaucheingangsdruck (in bar) * 10 - 10

Damit komme ich auf:

Q = Wurzel (( h_v * d_hy * 2 * g) / (lambda * L)) * A * 10^3 * 60

Dann für C42 bei 12bar Schlaucheingangsdruck und 45m Schlauch:

--> Q = Wurzel (( 110 * 0,042 * 2 * 9,81) / (0,03 * 45)) * 0,001385 * 10^3 * 60 = 680,93 L/min

bei C42, 12 bar und 100m dann: (h_v = 110 ; d_hy = 0,042 ; A = 0,001385 ; L = 100)

Q = 456,78 L/min

bei C52, 12 bar und 100m (h_v = 110 ; d_hy = 0,052 ; A = 0,00212 ; L = 100)

Q = 777,99 L/min

Das kann man glaube ich als "Faustformel" gelten lassen.

Also:

Q_max = Wurzel ( (h_v * d_hy / L) * 654) * A * 60000

darin h_v = bar *10 -10
d_hy = Schlauchdurchmesser
A = Schlauchinnenfläche
L = Länge d. Schlauchleitung

Liebe Grüße (mit rauchendem Kopf)


Das ist meine persönliche Meinung - nicht die meiner Feuerwehr.

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AutorHans8wer8ner8 K.8, Kirnitzschtal / Sachsen696781
Datum21.09.2011 18:353498 x gelesen
Hallo,
Geschrieben von Adrian Ridder
die Geschwindigkeit in Druck, oder? Denn ich meine mich erinnern zu können, dass das das "Problem" mit Bernoulli
Das ist nun mal die Frage des dyn zum stat Druck. Den kannste nicht umgehen ;-)

in der Fw-Anwendung ist, weil wir selten die v kennen ;-)
Na das ist doch keine Hürde. Q ist doch A * v, oder dann: v = Q / A. Und das unliebsame A ersetzt man durch: A = pi / 4 * d^2

Gut klar, Reibungsverluste sind noch zu berücksichtigen.
Ja, Ja du

Anders gefragt: Hat wer eine Formel parat, mit der überschlägig maximale Q für Leitungen berechnet werden können? Szenario meinetwegen 5 C-Längen...
Einverstanden, um hier nicht die Herleitung von B. über R. und Anderen zu zelebrieren:
Eine Feuerwehrtaugliche Formel:

pv = Q^2 * l * k

pv in bar
Q in l/min
l in m
k (ist die "krönung", ne es ist einfach eine Zusammenfassung der Konstanten und Bereiche unserer Einsatzfälle die ich mal einfach als gegeben/bekannt voraus setze (wers nicht glaubt, kann nachhaken))

für den C42 wäre k = 5 * 10^-7

Also können 5 * 15m C bei einem pv von 7bar :

Q = SQR( pv / ( l * k )) = 430 l/min fördern.

(wer es theoretisch auf die Spitze treiben will bedenke, das Schläuche Kupplungen haben Di < Di_Schlauch, das diese keine geraden Rohre sind, sondern "Schlangenlinien" also viele Bögen in Reihe, das ...)


mkg hwk

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AutorUlri8ch 8C., Düsseldorf / NRW696783
Datum21.09.2011 18:363318 x gelesen
Geschrieben von Hanswerner KöglerEine Feuerwehrtaugliche Formel:

allein für Deinen Humor hierin könnte ich Dich knutschen... ;-)


-----

mit privaten und kommunikativen Grüßen


Cimolino

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AutorFlor8ian8 H.8, Münnerstadt / Bayern696816
Datum21.09.2011 20:243254 x gelesen
Hi

Geschrieben von Hanswerner Köglerpv = Q^2 * l * k

pv in bar
Q in l/min
l in m
k (ist die "krönung", ne es ist einfach eine Zusammenfassung der Konstanten und Bereiche unserer Einsatzfälle die ich mal einfach als gegeben/bekannt voraus setze (wers nicht glaubt, kann nachhaken))

für den C42 wäre k = 5 * 10^-7

Also können 5 * 15m C bei einem pv von 7bar :

Q = SQR( pv / ( l * k )) = 430 l/min fördern.


Liegt es an der Uhrzeit oder versteckt es sich im k Wert, aber: wo spielt der Faktor Querschnittsfläche bei der Formel mit ein? Denn beim kurzen überfliegen würde so ein B Schlauch genauso viel wie ein C Schlauch fördern. Wie muss der k Wert angepasst werden?

MFG Flo


Wer aufhört besser zu werden, hört auf gut zu sein.

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AutorHans8wer8ner8 K.8, Kirnitzschtal / Sachsen696931
Datum22.09.2011 20:413259 x gelesen
Hallo,
Geschrieben von Florian Heidenreich
Liegt es an der Uhrzeit oder versteckt es sich im k Wert, aber: wo spielt der Faktor Querschnittsfläche bei der Formel mit ein? Denn beim kurzen überfliegen würde so ein B Schlauch genauso viel wie ein C Schlauch fördern. Wie muss der k Wert angepasst werden?
Liegt nicht an der Uhrzeit. Der Schlauchdurchmesser ist natürlich auch in "k" enthalten. Es gibt ja nicht viele Stufungen und wer will den Dm heute schon noch wissen?
Also jeder Schlauch-Dm hat sein spezifisches "k".

Für den B ist k = 1,92 * 10^-8


mkg hwk

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 21.09.2011 13:01 Adri7an 7R., Bergrheinfeld/Wuppertal
 21.09.2011 13:27 Thor7ben7 G.7, Leese <-> OS
 21.09.2011 13:53 Thom7as 7B., Korntal-Münchingen
 21.09.2011 14:35 Adri7an 7R., Bergrheinfeld/Wuppertal
 21.09.2011 15:10 ., Frankfurt
 21.09.2011 18:35 Hans7wer7ner7 K.7, Kirnitzschtal
 21.09.2011 18:36 Ulri7ch 7C., Düsseldorf
 21.09.2011 20:24 Flor7ian7 H.7, Münnerstadt
 22.09.2011 20:41 Hans7wer7ner7 K.7, Kirnitzschtal
 21.09.2011 13:36 Henn7ing7 K.7, Dortmund
 21.09.2011 13:57 Jan 7K., Niederlungwitz
 21.09.2011 13:43 Jan 7K., Niederlungwitz
 21.09.2011 15:03 Jan 7G., Raunheim
 21.09.2011 15:34 Adri7an 7R., Bergrheinfeld/Wuppertal
 21.09.2011 15:39 Jan 7G., Raunheim
 21.09.2011 17:07 Jan 7G., Raunheim
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