Hallo allemaal,
Ik ben bezig met een onderzoek naar veiligheid in de hogedruksector. Nu ben ik bezig met de impact van een losschietende slang uit te rekenen. Allereerst de situatieschets:
Binnen een testkast vindt het volgende proces plaats: Een hogedrukslang van 1 meter lengte en (bijvoorbeeld) 25 mm in diameter schiet los van de koppeling terwijl er (om en nabij) 8,000 bar druk op staat. De druk is gegenereerd d.m.v. een pomp die glycol in de slang pompt. Het uiteinde van de slang is afgesloten en hangt los in de testkast. Hoe kan ik de versnelling uitrekenen? Ik ben uiteindelijk geïnteresseerd in de snelheid na 1 afgelegde meter van de slang met de koppeling.
Ik ben een eindje gekomen maar kom steeds vast te zitten omdat ik de delta t (tijd dat de voortstuwing van de druk effect heeft) niet uitgerekend krijg.
Een aantal variabelen. Deze lopen erg uiteen voor verschillende situaties maar in de orde van grootte om het probleem te verduidelijken:
Massa slang + koppeling: ongeveer 3kg (variabel)
Inhoud slang (dus hoeveelheid glycol): Ongeveer 0.5 liter (dit neemt iets toe wanneer de slang uitzet onder druk).
Dichtheid glycol: Afgerond 1 kg/liter
Wie-o-wie kan mij helpen?
-
Q89
- Artikelen: 0
- Berichten: 7
- Lid geworden op: wo 23 okt 2013, 15:03
-
Anton_v_U
- Artikelen: 0
- Berichten: 1.617
- Lid geworden op: za 18 mei 2013, 00:05
Re: Snelheid/versnelling losschietende hogedrukslang
De kracht op de losgeschoten slang is het oppervlak van de opening maal het verschil in druk in de slang en de buitenlucht: F = (Pslang-P0)Aopening
De versnelling is de kracht gedeeld door de massa. Het is niet zo duidelijk welke massa je precies moet invullen want niet de hele slang versnelt over de hele lengte hetzelfde maar neem de totale massa (incl. het spul in de slang) om een idee te krijgen. Als de druk in de slang tijdens de verplaatsing constant blijft, dan blijft de versnelling constant. Delta t volgt dan uit s=1/2 a t2 => Δt = wortel (2s/a) dus v=aΔt =a wortel (2s/a) = wortel (2as)
(s is de verplaatsing in m en a de versnelling in ms-2)
ps. voor 1 Bar vul je uiteraard de SI eenheid in: bar = 105 Pa => 8000 bar = 8,000 108 Pa en A moet in m3
De versnelling is de kracht gedeeld door de massa. Het is niet zo duidelijk welke massa je precies moet invullen want niet de hele slang versnelt over de hele lengte hetzelfde maar neem de totale massa (incl. het spul in de slang) om een idee te krijgen. Als de druk in de slang tijdens de verplaatsing constant blijft, dan blijft de versnelling constant. Delta t volgt dan uit s=1/2 a t2 => Δt = wortel (2s/a) dus v=aΔt =a wortel (2s/a) = wortel (2as)
(s is de verplaatsing in m en a de versnelling in ms-2)
ps. voor 1 Bar vul je uiteraard de SI eenheid in: bar = 105 Pa => 8000 bar = 8,000 108 Pa en A moet in m3
-
Q89
- Artikelen: 0
- Berichten: 7
- Lid geworden op: wo 23 okt 2013, 15:03
Re: Snelheid/versnelling losschietende hogedrukslang
Beste Anton_v_U,
Hartstikke bedankt voor je reactie. Dit is inderdaad wat ik zocht. Kon even niet meer op de formule komen dus bedankt voor je hulp. Kan weer een stukje verder. Zal de mogelijkheden eens bekijken om de variabelen (afnemende druk, afnemend gewicht) in een differentiaalvergelijking mee te nemen. Aangezien de kast maar ongeveer 1x1x1 meter is, is de afgelegde weg maar kort en speelt dit misschien maar een zodanig kleine rol dat het niet bijdraagt aan het vinden van een oplossing die betrouwbaar genoeg is. Genoeg te doen dus
Hartstikke bedankt voor je reactie. Dit is inderdaad wat ik zocht. Kon even niet meer op de formule komen dus bedankt voor je hulp. Kan weer een stukje verder. Zal de mogelijkheden eens bekijken om de variabelen (afnemende druk, afnemend gewicht) in een differentiaalvergelijking mee te nemen. Aangezien de kast maar ongeveer 1x1x1 meter is, is de afgelegde weg maar kort en speelt dit misschien maar een zodanig kleine rol dat het niet bijdraagt aan het vinden van een oplossing die betrouwbaar genoeg is. Genoeg te doen dus
