προβληματισμοί ταλαιπωρημένου

[dipoli]

quote:Originally posted by peris

δλδ όλη η ενέργειά μας μας λέτε ότι μηδενίστηκε, πως διάολο έχουμε τελικά ροή με μηδενική ενέργεια?

Μηδενίστηκε η δυναμική ενέργεια αφού έχει μετατραπεί όλη σε κινητική (και τμήμα της καταναλώθηκε στις τριβές και στην ανύψωση φυσικά).

Το ρευστό βγαίνει από τη σωλήνα με την ταχύτητα που είχε αποκτήσει μέσα της.


There are only 10 types of people in the world: Those who understand binary, and those who don't.

[gregori]

Πολύ ωραίο το θέμα για να κάνω μία μελέτη και ανάλυση Γρηγορέικη...και να περάσει μετά από την λογοκρισία του καπετάνιου και όλων σας...
Θέλω χρόνο όμως....
Νικόλα η πίεση νομίζω ότι δεν έχει σχέση με την κίνηση...
Με την κίνηση έχει σχέση μόνο η πτώση πίεσης.
Υπάρχει δεν υπάρχει ροή, πίεση πάντα υπάρχει από την στιγμή που λειτουργεί η αντλία. Πίεση δεν υπάρχει μόνο στην έξοδο όταν υπάρχει ροή ενώ υπάρχει κανονικά και στην έξοδο όταν η ροή είναι ταπωμένη. Μάλιστα η πίεση θα είναι όλη η πίεση της αντλίας μείων την υψομετρική διαφορά.
Το θέμα με απασχόλησε ιδιαίτερα μετά από άλλο τόπικ που είχαμε ξανασυζητήσει σχετικά.

http://udravlikos.gr

[gregori]

Ορίστε το ΓρηγορέικοΟ Πειρατικός μαθητής της λαδόκολας
Νομίζω ότι γίνετε κατανοητό αν παρατηρήσει κανείς προσεκτικά τι θα συμβεί μία με μία αντλία 4 βαρ και μία με 5 βαρ.
Τα νούμερα είναι αληθινά.
Τελικό συμπέρασμα είναι ότι η πτώση πίεσης λόγο τριβών και εξαρτημάτων θά πάντα = με την πίεση της αντλίας+το υψομετρικό.
Οσο μεγαλώνει η ολική πτώση τόσο μειώνετε η παροχή.


http://udravlikos.gr

[Pirate]

Το ερώτημα του Γρηγόρη καίριο και χρήζει άμεσης απάντησης:
Θεωρώ ότι έχω Γρηγόρη ελεύθερη εκροή. Αν στο άκρο βάλω βαλβίδα ή ακροφύσιο ή την παλάμη μου για να πετάξω νερό στην χοντρή γειτόνισσα που όλη μέρα στριγκλίζει, έτερον-εκάτερον. Εκεί το όργανο θα δείξει την πτώση πίεσης του εξαρτήματος αυτού.

Αλλά.....

Το ρητορικό ερώτημα του Περικλή και οι απαντήσεις του Νίκου έκαναν φωτιά και λάβρα το topic τόσο πολύ που μάλλον ξεπέρασε ή αν όχι θα ξεπεράσει σίγουρα τις προσδοκίες αυτού που το άνοιξε.
Πώς μπορούν να φαγωθούν 4 ολόκληρα Bar σε ένα κομάτι ας πούμε 20 μέτρων σωλήνα; Τι διάολο έγινε τόση ενέργεια και πώς εκφυλίστηκε στο τέλος με ένα στρογγυλό 0 στο μανόμετρο;
Εδώ ανοίγεται ολάκερη λεωφόρος και δεν ξέρω από πού θα ξεκινήσω (το πρόβλεψε ο Περικλής).
Δύο ολάκερα κεφάλαια της μαθητιώσης νεολαίας μας που μαρτυράει της μάννας της το γάλα για να τα εμπεδώσει:
1. Θεωρία των λογαρίθμων
2. Έργο-Ισχύς και Ενέργεια με τις μετατροπές της.

1.
---Μάθαμε τους λογάριθμους μου πετάει ο γιος μου (2α Λυκείου).
---Χα τι ωραία! Απαντώ! Τι είναι ο λογάριθμος (ας πούμε ο δεκαδικός);
---Ο λογάριθμος ενός αριθμού είναι ένας άλλος αριθμός που αν υψωθεί ο 10 μας τον δίνει πίσω...
---Χέστηκα! Του απαντάω απίκο. Δεν κατάλαβα τίποτα!
--- Μα έτσι μας τον μάθανε και μπλα μπλα...
--- Όποτε θελήσεις έλα να σου εξηγήσω γιατί περιπλέχτηκαν τα μαθηματικά με τη θεωρία των λογαρίθμων
---Τώρα μ' έχεις εκνευρίσει σφόδρα και δεν θέλω να μου μάθεις τίποτα....
Το βράδυ του εξηγούσα ότι ο απλός ανθρώπινος νους σκέφτεται γραμμικά. Δηλαδή:
----Σε 10 λεπτά τους βάλαμε 2 γκολ. Αν πέζαμε 20 λεπτά θα τους βάζαμε 4 γκολ.
----200 ίπποι μηχανάρα και πιάνει τελική το άτιμο 240 χλμ την ώρα. Αν βάλουμε μία 400αρα μηχανή τότε θα πιάσει 480 χλμ. την ώρα.
----Είχε τρεις μέρες να φάει και έφαγε 3 πιάτα μακαρόνια. Αν είχε έξη μέρες να φάει θα έτρωγε 6 πιάτα μακαρόνια!
----Το μανόμετρο έδειχνε 1 Bar και η αντλία μετά από 20 μέτρα σωλήνα διαμέτρου 3" έβγαζε 90 κ.μ. ανά ώρα. Αν το μανόμετρο έδειχνε 4 Bar τότε θα έβγαζε 360 κ.μ. την ώρα

Όλες οι παραπάνω προτάσεις είναι λανθασμένες!! Γιατί; Διότι η Φύση η άτιμη και πανέμορφη δεσποινίδα που μας περιπαίζει ωσάν δεκαεξάχρονους ντροπιάρηδες εφήβους, τις μεταβολές της δεν τις κάνει καθόλου μα καθόλου γραμμικά. Δυστυχώς σχεδόν όλες τις κάνει εκθετικά όπου ο εκθέτης είναι κάποιος αριθμός ας πούμε ρητός αλλά όχι Φυσικός αριθμός! (και γιατί να ήτανε. Εκεί ψάχνοντας να επιλύσει τις εκθετικές σχέσεις ο βασσανισμένος άνθρωπος, ανακάλυψε τους λογαρίθμους που δεν είναι τίποτε άλλο παρά ένας μηχανισμός που τον εκθέτη τον εκφυλίζει σε παράγοντα και την βγάζεις μόνο με έναν απλό πολλαπλασιασμό!!
ας πούμε: V^a = ????? άντε άγνωστος X. Τότε log(Χ) = a x log(V). Να το το θαύμα!! Ο a από εκθέτης μετατράπηκε ξαφνικά σε παράγοντα και κάναμε έναν απλό πολλαπλασιασμό!

και τώρα ας πάμε στην αντλία που έχει 3" σωλήνα και που εκρέει στην ατμόσφαιρα μετά από 20 μέτρα απόσταση. Αποδεικνύεται ότι για να εκρέει ο σωλήνας με μία παροχή:
30 m³/h απαιτείται πίεση στο άλλο άκρο του σωλήνα: ~0,2 Bar και το δεχόμαστε
60 m³/h απαιτείται πίεση στο άλλο άκρο του σωλήνα: ~0,9 Bar και θα περιμέναμε 0,4 Bar
90 m³/h απαιτείται πίεση στο άλλο άκρο του σωλήνα: ~2,1 Bar και θα περιμέναμε 1,35 Bar
120 m³/h απαιτείται πίεση στο άλλο άκρο του σωλήνα: ~4 Bar και θα περιμέναμε 2,8 Bar

Συνεχώς βλέπαμε τα αποτελέσματα και με το φτωχό μας το μυαλό διορθώναμε τις παραξενιές της Φύσης αλλά αυτή δεν μας κάθησε πουθενά η άτιμη........

Αν θέλαμε να παραστήσουμε την απαιτούμενη πίεση με μία συνάρτηση τότε θα έπρεπε να πάμε να βρούμε αυτόν τον περίεργο εκθέτη (μόνο με τη βοήθεια των λογαρίθμων). Πάμε λοιπόν και τον βρίσκουμε και είναι η συνάρτηση αυτή:
P = 1,21e-4 X Q^2,17

Ορίστε κατάσταση!! Ο εκθέτης είναι 2,17 Παρ' τ' αυγό και κούρεφτο! Μας τον σφύρίξαν όμως οι λογάριθμοι και έτσι κάνουμε μαγκιές οι άνθρωποι ότι δήθεν την πιάσαμε λέει φιλεναδούλα την ατίθαση μα εντελώς ατίθαση Φύση!

2.
Ο Νίκος το πιάνει το θέμα αλλά όλο και του ξεπηδάει μέσα από τα χέρια. Γράφει:
«Ολη η εναπομένουσα στο νερό ενέργεια (κινητική) απλά το κάνει να τρέξει σε κάποια απόσταση λόγω της ταχύτητάς του, αντί να πέσει κατακόρυφα από την άκρη του σωλήνα.»
Ορθότατα!

αλλά λίγο πριν:
«Η αντλία προσδίδει στο νερό μια ταχύτητα (κινητική ενέργεια), με την οποία το νερό τείνει να απομακρυνθεί από αυτήν, αλλά προσκρούει στα τοιχώματα του σωλήνα, ασκώντας μία δύναμη (ανά μονάδα επιφανείας). Ο μάγκας ο σωλήνας όμως δεν μασάει, ασκεί αντίστροφη δύναμη στο νερό και μένει στη θέση του. Το αποτέλεσμα είναι η ανάπτυξη πίεσης στο νερό.»
Όχι!
Η πίεση δεν είναι το αποτέλεσμα της κινητικής ενέργειας του νερού αλλά το αντίθετο. Η κινητική ενέργεια του νερού είναι αποτέλεσμα της πίεσης. Άλλο «ακαταλαβίστικο» φυσικό μέγεθος! Τέλος πάντων να μη πιάσουμε τώρα τι ακριβώς είναι η πίεση. Πάντως δίχως αυτήν δεν έχω μεταβολή της κινητικής κατάστασης ενός υγρού (για τα αέρια παίζει κινητικό ρόλο και η θερμοκρασία η οποία κάτι κάνει και στα υγρά αλλά όχι σπουδαία πράγματα) που δεν έχει δυναμική ενέργεια.
Συνεπώς έχουμε μία τρόμπα όπου παράγουμε στο άκρο του σωλήνα μία πίεση ενώ στο άλλο άκρο το νερό εκρέει ελεύθερα στην ατμόσφαιρα. Πάμε να δούμε ποιες είναι τέλος πάντων οι περιβόητες ενέργειες και ποια η ισχύ της τρόμπας. Στα ανωτέρω παραδείγματα:
---Στα 30 m³/h στο ένα άκρο στην τρόμπα έχω 190 Watt και στην εκροή έχω 12 Watt
---Στα 60 m³/h στο ένα άκρο στην τρόμπα έχω 1570 Watt και στην εκροή έχω 96 Watt
---Στα 90 m³/h στο ένα άκρο στην τρόμπα έχω 5250 Watt και στην εκροή έχω 325 Watt
---Στα 120 m³/h στο ένα άκρο στην τρόμπα έχω 13000 Watt και στην εκροή έχω 770 Watt

Δηλαδή σε όλες τις περιπτώσεις έμεινε το 6% για την εκροή! Το 94% φαγώθηκε στην διαδρομή.
Και όσοι αναλύσετε αυτό το 6% και λάβετε υπ' όψιν και τις ταχύτητες εκροής ήτοι 1,7 3,4 5,1 6,8 m/sec αντίστοιχα, θα βρείτε ότι αυτό το 6% είναι ο όρος ζΧV²Χρ/2 επί την παροχή του νερού!
Για παράδειγμα: 1 Χ 1,7²Χ500 Χ 30/3600 = 12 Watt ακριβώς η διαθέσιμη ισχύς στο άκρο της εκροής.
Τα υπόλοιπα παραδείγματα δικά σας....

Τελικό συμπέρασμα: Μία λάμπα Ιωδίου 1000 Watt απαιτεί δεκαπλάσια ενέργεια από έναν σωλήνα 3" παρακαλώ που εκρέει στην ατμόσφαιρα ολάκερα 60 κ.μ. γάργαρο νεράκι! Παιδί της Φύσης το νερό που ξεπηδά, παιδί του ανθρώπου η λάμπα! Έχουνε καμία σχέση τα δύο αυτά παιδιά μεταξύ τους; Άλλα τα μάτια του λαγού κι άλλα της κουκουβάγιας....




Στίγμα Μαστροκαπετάνιου

[peris]

Ωραία! Βέβαια εγώ άλλο είχα και κάτι άλλο στο μυαλό μου, δύο έννοιες που βοηθούν περισσότερο στην κατανόηση του προβλήματος, την στατική και τη δυναμική πίεση. Το πρόβλημα δεν είναι πώς χάνονται πολλά bar σ' ένα σωλήνα. Αυτό είναι εύκολο. Το πρόβλημα αρχίζει με το τι πρακτικά μετράει το μανόμετρο σε κάθε σημείο και τελικά η πεμπτουσία ολοκληρώνεται με τη φράση του καπετάνιου:
"Αν στο άκρο βάλω βαλβίδα ή ακροφύσιο ή την παλάμη μου για να πετάξω νερό στην χοντρή γειτόνισσα που όλη μέρα στριγκλίζει, έτερον-εκάτερον. Εκεί το όργανο θα δείξει την πτώση πίεσης του εξαρτήματος αυτού"

Γιατί μετά πήγαμε μακρυά και ήδη ο μαθητής έχει κενά από την πρώτη τάξη και θα δυσκολευτεί να παρακολουθήσει τη χρονιά.

"Το ρευστό βγαίνει από τη σωλήνα με την ταχύτητα που είχε αποκτήσει μέσα της." είπε ο dipoli και αν τολμήσω να χρησιμοποιήσω τον απαγορευμένο όρο, θα με κρεμάσει ο πειρατής από το ψηλό κατάρτι

Περικλής
Εάν δεν ξέρεις εσύ, ξέρει κάποιος άλλος...

[DDD]

quote:Originally posted by Pirate

Τέλος πάντων να μη πιάσουμε τώρα τι ακριβώς είναι η πίεση.

Μπορούμε να κάνουμε μία νύξη πως ουσιαστικά είναι η δύναμη που ασκείται στα τοιχώματα των σωληνώσεων μετρημένη σε συγκεκριμένο μέγεθος επιφάνειας (θες 1m2, θες 1mm2 λίγο ενδιαφέρει).

[geofou]

quote:Originally posted by miltos

quote:Υπάρχει τρόπος να μετρήσουμε αλλιώς την παροχή? (ισχύει ότι χρειαζεται μόνο η πίεση στην έξοδο και η διατομή του σωλήνα?)

Μπορεί να μετρηθεί εμπειρικά με βάση το βεληνεκές, για δεδομένη διάμετρο σωλήνας. Σε ποια έξοδο αναφέρεσαι?

Αν υπάρχει όμως κάποια ρυθμιστική βάνα, ή μετρητικός δακτύλιος στραγγαλισμού, μπορείς να μετρήσεις παροχή με το κατάλληλο όργανο μέτρησης. Διαφορετικά χρειάζεσαι διαφορικό μανόμετρο (ή έστω ένα μανόμετρο καλής ακρίβειας και μια διάταξη μεταγωγής) και τα στοιχεία (Kv) της βάνας ή του δακτύλιου

quote:Αν μια αντλία βγάζει στην έξοδο της περίπου 4 ατμ και μετα από 20 μέτρα ύψος δείχνει το μανόμετρο Ο ατμ λίγο πριν την έξοδο της είναι λογικό

Αν το μανόμετρο είναι πριν την έξοδο της σωλήνας, και η έξοδος είναι ελεύθερη (δεν υπάρχει στραγγαλισμός, ακροφύσιο ή οτιδήποτε) τότε ναι είναι λογικό. Αν βγάλεις το μανόμετρο και προσαρμόσεις ένα κομματάκι διάφανο σωλήνα θα μπορέσεις να διαπιστώσεις αν αυτό είναι χαλασμένο ή όχι.



____________________
Μ' αρέσουν οι παρατηρήσεις... Διορθώνομαι!

Μιλάμε για αντλία μείγματος (slurry) της Weir (Warman 4/3 C-AH τροφοδοσια κίνησης με τροχαλία από το μοτερ) που "μας είπαν" ότι πιανει 100 κυβ./ώρα απλώς έχουμε ενστασεις άν αλήθευει ή όχι. Η πίεση στην έξοδο της αντλίας φαίνεται να είναι 4 bar (απλώς είναι το κλασικό μαυρο μανομετρο των 8 ευρώ) ακολουθεί μια φλάντζα στραγγαλισμού (αν θυμόμαστε καλά στις 2,5 ίντσες και μας είπαν ότι το έκαναν έτσι ώστε να αυξηθεί η ταχύτητα) και στην συνέχεια με 3 ίντσες γαλβανιζέ σωλήνα ανυψώνεται γύρω στα 20 μέτρα και καταλήγει σε ελευθερο άκρο. Λίγους πόντους πριν υπάρχει και το δεύτερο μανόμετρο (ιδίου τύπου με το προηγούμενο) που δείχνει μηδέν (και καλώς δείχνει από ότι κατάλαβα).
Μπορούμε με εμπειρικό τρόπο (τώρα που το έκανα πιο λιανα το κύκλωμα)να μετρήσουμε την παροχή ή αν υπάρχει κάποιο όργανο?

quote:Originally posted by peris
την παροχή μπορείτε να την μετρήσετε γεμίζοντας κατι μεγάλο, ήτοι δεξαμενή, βαρέλι κλπ εάν βολεύει και χρονομετρώντας το.

Πίστεψε με αν γινόνταν εύκολα (ή και λίγο δυσκολα) δεν θα έμπαινα σε διαδικασια να σας ρωτήσω

quote:
Πώς ενώ έχει 0 πίεση το ρευστό βγαίνει με πίεση?

μάλλον το σωστότερο ήταν ότι βγαίνει με ταχύτητα

quote:Originally posted by pιrate
Έχεις 3" σωλήνα. Λογικά πρέπει να βγάζεις μία παροχή από 20 - 30 m³/h.

Μάλλον μιλάμε για πολυ παραπάνω και αυτό λίγο ψάχνουμε

Για να γίνω πλήρως κατανοητός αυτή η αντλία τροφοδοτεί μια διεργασία με ένα μίγμα νερού με στερεό (περίπου 60-40). Στο τελος όλα τα νερά αφού περασουν απο δεξαμενες καθίζησης οδηγούνται σε δεξαμενή όπου ενα σετ αντλιών τα ξαναστέλνει στην δεξαμενη που τροφοδοτείται η μεγάλη αντλια.
Το σετ των αντλιών στο τέλος αποτελείται από μια αντλία (το μοτερ είναι με κομπλερ επανω της) με 100κυβ/ώρα παροχή και 12 μετρα μανομετρικό με είσοδο 5 ίντσες και έξοδο 4 ίντσες γαλβανιζέ και μια πιο μικρή αντλία (το μοτερ είναι με κομπλερ επανω της) με 10κυβ/ωρα και 4 μέτρα μανομετρικο με είσοδο 3 ίντσες και έξοδο 2 ίντσες γαλβανιζε σωληνα. Μήκος σωληνα για την κάθε αντλία περί τα 70 μέτρα συν καποιες ορθές γωνίες και πραγματικό μανομετρικό ύψος τα 2 μέτρα.
Το θέμα είναι ότι οι δύο αντλίες στο τέλος δεν προλαβαίνουν να στείλουν πίσω τα νερά που στέλνει η πρώτη μεγάλη αντλία. Και γιαυτό ψάχνουμε να βρούμε τι έγινε.
Γιαυτό και ψάχνω α) πως μπορουμε να μετρήσουμε παροχή της αντλίας (περιμένω το διαγραμμα απο τον κατασκευαστή) και β) αν υπάρχει λίγο μπακάλικος τρόπος να υπολογιστούν οι τριβές σε γαλβανιζε σωλήνα όταν είναι γνωστό η διατομή του, το μήκος του και πόσες ορθές γωνίες έχει (ή τι άλλο χρειάζεται)?


Πολυ με αρέσει να σας διαβάζω και να καταλαβαίνω ελάχιστα (τουλάχιστον τώρα καταλαβαίνω πολλά περισσότερα από ότι καταλάβαινα όταν κάναμε στο πανεπιστήμιο γεωργικη υδραυλική και γεωργική τεχνολογία)

[nyannaco]

Το διάγραμμα της αντλίας σου υπάρχει εδώ.
Από μια πρώτη ματιά, φαίνεται να δίνει τα 100m³ παροχή με μανομετρικό γύρω στα 30m. Τα 20 τα έχεις ήδη φάει από την υψομετρική διαφορά. Δεν ξέρω τί μανομετρικό "τρώει" ο σωλήνας και οι γωνίες, πάντως όσο και να είχε υπολογιστεί στην αρχική μελέτη, είναι σίγουρα περισσότερο μετά από κάποια χρόνια λειτουργίας, λόγω των επικαθήσεων στο εσωτερικό του γαλβανιζέ σωλήνα που αυξάνουν την τραχύτητα και κατά συνέπεια και την τριβή.
Οταν ήταν καινούργια η εγκατάσταση, η αντλία ανταποκρινόταν, και τώρα πια αδυνατεί; 'Η είχε πάντα πρόβλημα;
Σχετικά με το μανόμετρο που δείχνει 4 bar: έχει μεγαλύτερο εύρος ενδείξεων, ή μήπως είναι 0-4 bar, οπότε ενδέχεται να έχεις μεγαλύτερη πίεση στην πραγματικότητα, και να μην το δείχνει το μανόμετρο; Επίσης, αν είναι όντως 0-4 bar, σνδέχεται κάποια στιγμή που η πίεση πήγε πολύ παραπάνω να έσπασε, και έκτοτε να δείχνει τέρμα έστω και αν η πραγματική πίεση είναι χαμηλότερη (το έχω πάθει).
Και μια ερώτηση για τους γνώστες: σε σωλήνα με κινούμενο ρευστό, αυτά τα μανόμετρα είναι ακριβή, ή δείχνουν κουκουρούκου;

Νίκος

[peris]

"ακολουθεί μια φλάντζα στραγγαλισμού (αν θυμόμαστε καλά στις 2,5 ίντσες και μας είπαν ότι το έκαναν έτσι ώστε να αυξηθεί η ταχύτητα)"

Ορίστε? τι' ειν' τούτο ωρέ? ήθελαν να αυξήσουν την ταχύτητα μέσα στη φλάνζα?? ή ήθελαν να δημιουργήσουν πτώση πίεσης?

Περικλής
Εάν δεν ξέρεις εσύ, ξέρει κάποιος άλλος...

[miltos]

Δεν κατάλαβα καλά ποια αντλία θέλεις να τσεκάρεις. Την πρώτη? Υποπτεύεσαι ότι έχει μεγαλύτερη παροχή από την απαιτούμενη?

Το τέλος της σωλήνας ρίχνει το νερό ελέυθερα στη δεξαμενή? Είναι οριζόντιο? Έχεις κάποιο ελεύθερο ύψος από κάτω? Και για ποια διάμετρο μιλάμε τελικα? Πες αυτά και θα σου απαντήσω αν μπορείς να κάνεις κάτι

____________________
Μ' αρέσουν οι παρατηρήσεις... Διορθώνομαι!