controle flow berekening (vacuüm)

[buxyfreak]

Ik heb een project waar een vacuümkop wordt gebruikt, welke producten op pakt.

De volgende gegevens heb ik.

De massa die opgepakt dient te worden is 5 kg

De kop zijn oppervlak is 0.0235m²

Met de formule druk = kracht/opp heb ik bepaald wat de zuigdruk moet zijn voor de kop.

deze komt op 2127,66 pa

Nu de druk bekend is kan ik met de volgende formule de snelheid bepalen.

formule is druk=1/2*rho*snelheid²

rho van lucht is 1,2 kg/m³

even omgebouwd en uitgerekend komt de snelheid op 59,55 m/s

Nu dat ook bekend is kan de debiet bepaald worden welke nodig is om de producten vast te houden.

De formule hier voor is debiet= opp*snelheid lucht

Flow wordt dan 1,40 m³/s

Dat is 5037,86 m³/uur

Wat ik wel veel vind en volgens mij niet geheel klopt, aangezien we een praktijk proef hebben gehouden met de producten en onderstaande pomp, en deze pomp pakte zonder moeite de producten op.

Pomp gegevens:

zuigkracht 270mbar (27000 pa)

max debiet 315 m³/uur

De pijp diameter uit de pomp naar de vacuümkop is 50 mm

Uit de berekeningen komt een hoger debiet uit, vandaar nu mijn vraag aan jullie wat klopt er niet aan mijn berekeningen of zie ik bepaalde factoren over het hoofd?

Alvast hartelijk bedankt.

Groet Jan Poelgeest

[Fred F.]

Jouw berekening van snelheid en debiet is helemaal fout.

Het gewenste debiet wordt vooral bepaald door de tijd die het mag kosten om het volume van zuignap plus zuigleiding vacuum te trekken nadat de zuignap op het voorwerp is geplaatst. Daarna moet het debiet groot genoeg zijn om lekkage tussen zuignap en voorwerp op te vangen.

[buxyfreak]

Dat ik daar zelf niet opgekomen ben , bedankt.

Even als voorbeeld voor mij.

Aan de zuignap zit een leiding van rond 50 mm met een lengte van 2 meter

Ik wil er 0,5 seconden overdoen om hem vacuüm te trekken.

Dan is het volume 0.00196 m² x 2 m = 0.00392m³

Het debiet komt dan op 0.00392/0.5 = 0.00784 m³/s (28.22 m³/uur)

Dit met de pomp dan leveren om binnen een halve seconde vacuüm te trekken.

De pomp zijn debiet moet groter zijn dan de lekverliezen.

De vacuümkop heeft een oppervlakte, moet ik van die oppervlakte een percentage nemen wat dan de lekverliezen moet voorstellen?

Welke formules of databanken kan ik hiervoor gebruiken?

[Fred F.]

Dan is het volume 0.00196 m² x 2 m = 0.00392m³

Het debiet komt dan op 0.00392/0.5 = 0.00784 m³/s (28.22 m³/uur)

Dit is te simpel gedacht.

Die 0,00392 m³ bevat ongeveer 2,4 gram lucht die verwijdert moet worden. Dat zal niet lineair met de tijd gebeuren want naarmate de druk daalt daalt de dichtheid van de lucht. En naarmate de druk daalt zal de capaciteit van de pomp dalen. Ik neem aan dat die pomp een bepaalde karakteristiek (verband tussen debiet en opvoerhoogte of drukverschil) heeft die hopelijk in de documentatie staat.

De vacuümkop heeft een oppervlakte, moet ik van die oppervlakte een percentage nemen wat dan de lekverliezen moet voorstellen?

Zonder dat ding gezien te hebben zou ik zeggen: die zuignap heeft een omtrek. langs die omtrek moet je een aanname doen over de spleethoogte die zou kunnen ontstaan in de praktijk, doordat het voorwerp niet perfect glad is, doordat de zuignap niet meer nieuw is en dus niet perfect aansluit op de zuignap, et cetera. Dat alles geeft je een indruk van het mogelijke lek-oppervlak (=omtrek maal spleethoogte).

[buxyfreak]

hartelijk dank.

Hier kan ik zeker weer even mee vooruit.

Ik heb idd de pomp gegeven bij de hand, er zit een karakteristiek bij over de druk in mbar tegen over de volume stroom in m³/h.

ik zal dat niet lineair gedrag nader onderzoek.

Misschien domme vraag maar hoe kan ik dat lek oppervlak gebruiken om het lek debiet te bepalen?

[Fred F.]

Die 0,00392 m³ bevat ongeveer 2,4 gram lucht die verwijdert moet worden.

Foutje van mij, dat moet natuurlijk het dubbele zijn: 4,8 gram lucht.

Bij lekkage langs de rand van de zuignap zul je te maken hebben met choked flow. Zie formules in dit topic:

http://sciencetalk.nl/forum/index.ph ... _p__552890

[buxyfreak]

Hartelijk dank, ben er nu bijna uit.

Ik had nog een klein vraagje, betreft

Moet ik de maximale zuigdruk van de pomp gebruiken bij P1 of de zuig druk die ik nodig heb?

[Fred F.]

Heb je het nu over die formules voor choked en non-choked flow?

Daarin is P₁ de vóórdruk, dus in jouw geval de atmosferische druk.

P₂ is de druk na het lek (orifice) in de zuignap.

Omdat in jouw geval P₂ veel minder is dan de helft van P₁ zul je choked flow krijgen dus de exacte waarde van P₂ is dan niet van belang. Voor lucht geldt dat k = 1,4

[buxyfreak]

Als ik kijk naar de formule voor choked flow hier(http://en.wikipedia.org/wiki/Choked_flow)

P0 is dan de atm druk of mijn vacuum?

bedankt.

[Fred F.]

In die wiki gebruikt men inderdaad Po voor de voordruk (upstream pressure), dus in jouw geval de atmosferische druk.

Gebruik de formules die ik in dat plaatje samengevat heb in topic http://sciencetalk.nl/forum/index.ph ... _p__552890

[buxyfreak]

Hartelijk dank voor de sneller reactie, u heeft mij enorm geholpen.

Groet Jan

[Forren]

Beste Jan,
 
Ik zit nu met hetzelfde probleem.
Heb jij je berekeningen nog en zou jij deze met mij willen delen?
 
Met vriendelijk groet,
Florian