rotameter

O naravnih pojavih. Kaj je ...? Kakšen je...?
Uporabniški avatar
fogl
Prispevkov: 545
Pridružen: 7.11.2004 20:25
Kraj: Radovljica

Odgovor Napisal/-a fogl »

ZdravaPamet napisal/-a:Ne vem, od kod to sledi
Od tod, glej drugo enačbo
ZdravaPamet napisal/-a:povprečna hitrost plina se valjda spreminja z višino.
Ne, hitrost plina na mestu kjer se nahaja kroglica je vedno enaka...če pa se pretok poveča, se kroglica dvigne višje, kjer je presek večji.
ZdravaPamet napisal/-a:Kakšno kroglico pa bi uporabil?
To pa iščem. Treba je parametre toliko spreminjat, da dobim nekaj, kar je sprejemljivo. Sam sem mislil uporabit stiroporno kroglico (kot sem že napisal malo višje) premera 4mm, katere gostota je 10 kg/m3.

ZdravaPamet
Prispevkov: 2841
Pridružen: 16.8.2004 19:41

Odgovor Napisal/-a ZdravaPamet »

Ne, hitrost plina na mestu kjer se nahaja kroglica je vedno enaka...če pa se pretok poveča, se kroglica dvigne višje, kjer je presek večji.
Ne, tudi to ni čisto res. Hitrost plina na mestu žogice se spreminja, zato na žogico deluje tudi sila vzgona. Ampak ja ... zdaj vidim, kaj si imel v mislih s terminalno hitrostjo in se strinjam.
Treba je parametre toliko spreminjat, da dobim nekaj, kar je sprejemljivo. Sam sem mislil uporabit stiroporno kroglico (kot sem že napisal malo višje) premera 4mm, katere gostota je 10 kg/m3.
Glede na to, da rabiš uravnoteženo razmerje med maso žogice in njeno velikostjo, majhne in lahke žogice pa so precej "nevztrajne" v svojem gibanju, boš težko sploh kaj odčital z majhno stiroporno kroglico, saj bo kroglica skakala kot nora. Ampak če poračunaš, take dimenzije kroglice tudi niso v redu. Za stiroporno kroglico mora biti izraz \(5\cdot 10^{-6}\;\rm{m^{2}}/r\) večji od \(R_{1}\). Polmer v mikrometrih?
Mislim, da rabiš kovinsko kroglico in manjšo cevko. Saj, če boš meril zmerne tokove in se bo kroglica malo bolj prilegala cevi, ne bo laminarnost toka veliko okrnjena.

Uporabniški avatar
fogl
Prispevkov: 545
Pridružen: 7.11.2004 20:25
Kraj: Radovljica

Odgovor Napisal/-a fogl »

Ne vem če bo skakala kot nora. To imaš ti mogoče občutek, ker stiroporno kroglico na zraku vsaka sapica premakne. Tukaj gre pa za plin gostote 0.0045 kg/m3 (200x manj kot je gostota zraka).

Saj Stokesova enačba upošteva studi silo vzgona. Res da se gostota z višino nekoliko zmanjšuje, ampak mislim da to tukaj tega nima smisla upoštevat, glede na vse druge veliko bolj vplivne faktorje.

Dej si oglej ta excel fajl, ki sem ga dal na začetku. Poglej kakšne enačbe so zadaj, in kaj se dogaja, ko kaj spreminjaš. Kovinska kroglica tukaj ne pride v poštev...malo izračunaj, končna hitrost kovinske kroglice bi bila gromozanska!

ZdravaPamet
Prispevkov: 2841
Pridružen: 16.8.2004 19:41

Odgovor Napisal/-a ZdravaPamet »

Saj Stokesova enačba upošteva studi silo vzgona. Res da se gostota z višino nekoliko zmanjšuje, ampak mislim da to tukaj tega nima smisla upoštevat, glede na vse druge veliko bolj vplivne faktorje.
Bi rekel, da ne.
Dej si oglej ta excel fajl, ki sem ga dal na začetku. Poglej kakšne enačbe so zadaj, in kaj se dogaja, ko kaj spreminjaš. Kovinska kroglica tukaj ne pride v poštev...malo izračunaj, končna hitrost kovinske kroglice bi bila gromozanska!
Tale datoteka meni nič ne pomaga. Gledam enačbo, več ne rabim.
Da ne bo pomote, ni treba, da je kroglica polna.

mirko
Prispevkov: 483
Pridružen: 1.9.2004 13:38

Odgovor Napisal/-a mirko »

fogl napisal/-a:Ne vem če bo skakala kot nora. To imaš ti mogoče občutek, ker stiroporno kroglico na zraku vsaka sapica premakne. Tukaj gre pa za plin gostote 0.0045 kg/m3 (200x manj kot je gostota zraka).
Tudi jaz sem pogledal excel file in sem se malo začudil zaradi podatka o majhni gostoti plina. Ali to pomeni, da imaš zelo nizke tlake oziroma da plin spuščaš v nek prostor, ki ga vakuumiraš? Tukaj se mi potem zastavi vprašanje, ker so tudi volumski pretoki kar majhni. Če je volumski pretok pri nizkem tlaku (npr. 0.01 bar) 5l/min to potem pomeni ekvivalentni masni tok plina pri 0.05l/min pri normalnem zračnem tlaku. Tako majhen pretok pa dobimo že pri kakšnem spuščanju, ko imamo recimo prečno razo čez žleb, v katerem je tesnilo (opazujemo naprimer kako hitro narašča mehurček, potem ko smo mesto puščanja namočili v milnico). Zanima me, če je problem mogoče lahko tudi reducirni ventil, s katerim bi spuščal plin v prostor - ali omogoča regulacijo tako majhnih pretokov?

Uporabniški avatar
fogl
Prispevkov: 545
Pridružen: 7.11.2004 20:25
Kraj: Radovljica

Odgovor Napisal/-a fogl »

Imam vakuumsko črpalko, ki črpa plin iz jeklenke. Tlak je 1000 Pa. Pretok želim merit pri tem tlaku, ne pri okolici.

mirko
Prispevkov: 483
Pridružen: 1.9.2004 13:38

Odgovor Napisal/-a mirko »

Zanimivo. Če te prav razumem, moraš potem imeti reducirni ventil in za njim priključek na vakuum. Kako si pa ocenil, da bo volumski pretok pri 1000Pa do 5l/min? Sprašujem zato, ker imam od nekod v glavi, da so že kar "fini" reducirni ventili za pretoke do 5l/min, vendar pri pri normalnih pogojih (p = 1bar in ne pri 1000Pa=0.01bar). Če zdaj recimo vzameš, da je karakteristika tvojega reducirnega ventila taka, da spusti maso npr. 5g plina v eni minuti (npr. če je gostota plina pri 1 bar 1kg/m3, malo zanemariš dejstvo, da imaš zaradi vakuuma tlačno razliko med notranjo in zunanjo stranjo reducirnega ventila večjo za en bar, kar sicer samo še poveča masni tok - lahko tudi drastično, ker najbrž tlak v notranjosti reducirnega ventila ni npr. za faktor večji od zračnega tlaka), moraš upoštevati, da ima masa plina 5g pri 0.01 bar 100x večji volumen kot pri 1 bar oziroma da bodo hitrosti plina 100x večje kot so pri normalnih pogojih. Hočem reči, da bi pri nekem položaju reducirnega ventila (recimo točno na pol med zaprt in odprt) moral upoštevati, da je masni tok iz jeklenke v najboljšem primeru konstanten, ne glede na to, ali je tlak na zunanji strani ventila 1 bar ali 0.01bar. Vendar pa to seveda pomeni faktor 100 pri volumskih pretokih oziroma hitrostih.
Skratka, skrbi me, da dejanske hitrosti plina v tvojem rotametru ne bi bile najmanj 100x večje od tistih, ki jih zdaj predvidevaš.

Uporabniški avatar
fogl
Prispevkov: 545
Pridružen: 7.11.2004 20:25
Kraj: Radovljica

Odgovor Napisal/-a fogl »

Ta rotameter je mišljen kot indikator (absolutna točnost ni bistvena), ker bom spreminjal parametre pretoka tako da bodo optimalni. Reducirni ventil lahko nastavim tudi na višji tlak, potem pa zadevo dušim (npr. zategujem objemke na cevi) toliko časa, da dobim ustrezen pretok.

mirko
Prispevkov: 483
Pridružen: 1.9.2004 13:38

Odgovor Napisal/-a mirko »

Kolikor mi je znano, morajo biti cevi v vakuumski tehniki zadosti toge, sicer jih lahko stisne že sama tlačna razlika zaradi vakuuma v notranjosti, in potem adijo vakuumiranje. Videl sem cevi iz materiala, po fleksibilnosti podobnega gumi, z notranjim premerom npr. cca 2cm in zunanjim cca 4cm. Tako da ne vidim ravno veliko manevrskega prostora z zategovanjem objemk na takih ceveh.
Če se ti tak rotameter zdi boljši indikator pretoka kot naprimer zgolj kot, za katerega je obrnjena ročka ventila, potem ni druge kot da probaš nekaj naredit, pa vidiš kam pes taco moli. Tako ali tako imaš cel kup neznank, in v prvi fazi bo mogoče uspeh že to, da vidiš, da ti naprimer stiroporno kroglico zabije na vrhu, kaka plastična pa ostane spodaj..
Premisli še, če imaš črpalko zadosti močno, da sproti odčrpava dotok plina in še nekaj - če bo konična cev steklena (zaradi optičnega odčitavanja položaja kroglice), naj bo zadosti debela, da jo razlika tlakov zaradi vakuuma ne zdrobi.
Pa veliko uspeha.

Uporabniški avatar
fogl
Prispevkov: 545
Pridružen: 7.11.2004 20:25
Kraj: Radovljica

Odgovor Napisal/-a fogl »

1 bar ni nevem kako velik tlak, in ga bo zdržala skoraj vsaka steklena cev. Za dovodne cevi sem vzel navadne prozorne pvc cevi iz merkurja in pri teh zaradi vakuuma ni videt nobene deformacije. Za raotameter sem mislil uporabit pleksi, ker se ga enostavno postruži (steklo je bolj komplicirano za obdelavo).

Ne vem kje je ovira pri stiskanju cevi?

mirko
Prispevkov: 483
Pridružen: 1.9.2004 13:38

Odgovor Napisal/-a mirko »

Čez palec se mi zdi malo čudno, da ti vakuum cevke ne stisne, objemka pa ti jo bo. Verjetno je nekje meja, ko lahko zateguješ kot nor, pa se objemka samo zažira v PVC ne da bi se naprej znatno manjšal notranji premer cevi. Če je pa praksa drugače pokazala, potem pač ni kaj.

Odgovori