Berechnung von Lufthebern: MammutCalc

kaktus018

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30. Aug. 2016
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Liebe Forengemeinde,
erstmal ein herzliches Hallo in die Runde. Ich habe zwar keinen Teich aber aus gegebenen Anlass verschlägt es mich doch in dieses Forum. Nämlich arbeite ich zurzeit an einem freien Programm zur Auslegung von Lufthebern. Das ganze ist auf Nachfrage im Techniker-Forum entstanden. Den aktuellen Thread dazu findet man hier: https://www.techniker-forum.de/thema/luftheber-airlift-berechnen.102101/
Nun bin ich an einem Punkt angelangt, wo ich unbedingt eine möglichst große Anzahl an Versuchsdaten brauche, damit ich eine Parametrisierung des Modells finden kann, welche brauchbare Ergebnisse liefert und damit ich beurteilen kann, wie zuverlässig das Modell ist. Hier im Forum gibt's ja etliche Posts mit Messdaten, allerdings sind die meisten nicht vollständig und ihr müsst mir verzeihen, wenn ich nicht alle Threads diesbezüglich gelesen habe. Für alle, die Versuchsdaten haben oder Versuche durchführen können und einen Beitrag zu MammutCalc leisten möchten, habe ich im Anhang ein Formular hochgeladen, in welchem die Messdaten eingetragen werden können. Das ausgefüllte Formular kann gespeichert und hier wieder gepostet werden. Dabei gibt's folgendes zu beachten:
Nach Möglichkeit sollte die Form des Lufthebers genau so wie in der Skizze aussehen. Bitte unbedingt auf die richtigen Maße achten (Innendurchmesser des Rohres, Einblastiefe ausgehend vom Wasserspiegel, Förderhöhe zwischen Wasserspiegel und MITTE des Austrittsstutzen). Sollten irgendwelche Filter o.ä. im Rohrsystem vorkommen, so nützen mir die Messdaten zurzeit leider nichts da ich den entsprechenden Druckverlust nicht kenne. Ich bitte sie aber trotzdem zu posten, weil ich damit in späterer Folge (sofern eine geeignete Parametrisierung gefunden wurde) sehr wohl etwas damit anfangen kann. Jedenfalls bitte ich alle Besonderheiten im entsprechenden Feld "Bemerkungen" einzutragen und das ganze am besten noch mit Bildern im Post zu veranschaulichen.
Sobald ich dann mit Version 1.0 von MammutCalc fertig bin, werde ich das Endresultat natürlich hier posten und jedem zur Verfügung stellen. Mit dem Programm können dann eine Reihe an Berechnungen durchgeführt werden, wie z.B. "Welchen Wasserdurchsatz weißt ein Luftheber mit vorgegebener Geometrie und vorgegeben Verdichter auf?", "Welcher Rohrdurchmesser und welche Einblastiefe erzeugen den maximalen Wasserdurchsatz?" oder auch "Bei welchem Rohrdurchmesser und welcher Einblastiefe arbeitet der Luftheber am effizientesten?". Darüber hinaus werden noch eine umfassende Zahl an Nomogrammen zur Verfügung gestellt, mit welchen man sehr einfach einen Luftheber auslegen kann. Der aktuelle Stand von MammutCalc befindet sich in der zip-Datei im Anhang. Dem interessierten Leser sei auf jeden Fall ein Blick auf die Dokumentation empfohlen.
Sorry für den etwas langen Beitrag, aber ich hoffe auf ein positives Feedback.
Liebe Grüße
Dominik
 

Anhänge

  • Messdaten Formular MammutCalc.pdf
    47,8 KB · Aufrufe: 72
  • MammutCalc.zip
    1,3 MB · Aufrufe: 76
Nette Idee, aber unterschiedliche Bauweisen haben unterschiedliche Volumenströme bei entsprechenden Leitungsquerschnitten und Hebehöhen ergeben, so pauschalisiert wirst du das wohl nicht hinbekommen.. Sorry aber evtl. solltest du dir doch die entsprechenden Beiträge rein ziehen, damit du erkennst wie viele verschiedene Bauweisen das sind.
 
Es ist mir schon klar, dass es eine Vielzahl an Bauformen gibt. Darum geht es hier aber gar nicht (ich habe das Modell relativ flexibel gestaltet, damit können durch Anpassung der Parameter eine Großzahl an Fällen abgebildet werden). Es steht hier die Quantifizierung des physikalischen Wirkprinzipes im Vordergrund, welches ich eben nur durch einen sehr simplen Aufbau der Pumpe isolieren kann. Sobald ich die wichtigsten Parameter identifiziert habe, lassen sich auch Parameter für einzelne Spezialfälle ermitteln. Das ganze steckt natürlich noch in den Kinderschuhen und ist fernab der Praxistauglichkeit, aber Versuchsdaten eines simplen Aufbaus sind ein Schritt dahin :). Ich würde ja selber gern Versuche durchführen, allerdings habe ich nicht die Mittel dazu.
 
Hallo Dominik,

hab mir grad mal den ganzen thread im techniker-forum durchgelesen - ned schlecht.
 
Schau mal in meiner Signatur da sind Messwerte gesammelt.
 
Schau mal in meiner Signatur da sind Messwerte gesammelt.
Ah, da ist die ausgefüllte Tabelle :). Habe bislang nur die leere gefunden. Die Daten sind zwar nicht vollständig, aber ich habe mal ein paar Berechnungen unter der Annahme Förderhöhe = 0, Durchmesser entspricht dem Innendurchmesser (was nicht die Nennweite eines Rohres ist!), Länge = Einblastiefe. Hier der Vergleich:
Zenkoi: gemessen: 42000 l/h, MammutCalc: 40615 l/h (Abweichung -3,3%)
Guyke: gemessen: 35000 l/h, MammutCalc: 29283 (Abweichung -16,3%)
Geisy: gemessen: 92000 l/h, MammutCalc: 97487 l/h (Abweichung +6%)
Wie gesagt, das ist nur überschlagsmäßig und ohne Abstimmung auf die Versuchsergebnisse.
Melde mich am Wochenende wieder.
 
Hallo Dominik

Finde ich sehr gut deine Berechnung und sehr nahe an den gemessenen Werten.
Bei meiner Messung waren die 92000l mit dem Ballon ermittelt, mit einer weißen Flüssigkeit bin ich auf 102000l gekommen. so wärst du bei mir auch bei -4,4%.
Die effektivsten waren die Bauformen ohne Trichter, die dann am meisten Wasser pro Liter Luft bewegt haben. Dies zumindest bei mir und den Belgiern.

Gruß
Norbert

P.S. Kannst du auch den Druck berechnen der dann bei Höhe Null am Rohrausgang ist?
 
P.S. Kannst du auch den Druck berechnen der dann bei Höhe Null am Rohrausgang ist?
Durchaus, ja. Im Regelfall wird dies ja der Atmosphären-Druck sein. Falls du damit auf einen Druckverlust z.B. zufolge eines Filters am Austritt rückrechnen willst, dann empfehle ich dir eine Messung, die ist wesentlich genauer. Einfach vor Filtereintritt ein transparentes Rohr oder einen transparenten Schlauch gerade nach oben führen und das Ende offen lassen. Sobald sich ein Druck aufbaut, wird darin eine Wassersäule stehen. Die Höhe kann man abmessen und auf den Druck rückrechnen.
 

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