Forums Neueste Beiträge
 

Druckzunahme in einem Behälter

18/08/2008 - 21:13 von oliver.c.wuest | Report spam
Hallo zusammen,

ich schreibe gerade meine Diplomarbeit und möchte die Druckzunahme in
einem Behàlter mit einem Modell beschreiben. Zur Überprüfung des
Modells steht mir ein Prüfstand zur Verfügung. Mein aktueller Ansatz
deckt sich leider nicht mit meinen Messergebnissen, ich denke ich weiß
inzwischen auch was die Ursache dafür ist.

Doch zunàchst eine Erklàrung des Problems

In einen Behàlter strömt durch einen Verdichter ein Volumenstrom.
Infolge dessen ergibt sich in dem Behàlter eine Druckerhöhung.

Der erste Ansatz:

dp=p*dV/V

führt leider nicht zum Erfolg. Bei einer Änderung des Gasvolumens im
Behàlter ist mein resultierender Enddruck (verglichen mit den
Meßergebnissen) zu niedrig. Ich müsste demnach einen höheren
Verdichtervolumenstrom mit zunehmendem Gasvolumen im Behàlter
annehmen- das macht keinen Sinn.

Ich habe bislang nicht erwàhnt, dass sich in dem Behàlter neben dem
freien Gasvolumen eine Flüssigkeit befindet (Kraftstoff). Ich gehe
inzwischen davon aus, dass der Ansatz aufgrund dessen nicht korrekt
ist.

Inzwischen betrachte ich zwei Zustànde:

Der erste Zustand beschreibt das System wenn es drucklos ist:

p1*V=m1*R1*T1

die ideale Gasgleichung kann ich nun auch zu einem spàteren Zeitpunkt
ansetzen, wenn bereits ein gewisses Volumen in den Behàlter geströmt
ist.

p2*V=m2*R2*T2

Die gesuchte Druckànderung kann als auf drei verschiedenen Wegen
erfolgen (das Gasvolumen ist wàhrend einer Diagnose konstant):

infolge einer zunahme der Masse aufgrund des einströmenden Volumens

dm=roh*V*dt

infolge einer Temperaturànderung (Enthalpiestrom)

infolge einer Verànderung der spezifischen Gaskonstante

Gerade diese Gaskonstante bereitet mir Schwierigkeiten. Zu Beginn der
Diagnose besteht das Gas im Behàlter aus Luft und darin gelösten
Kohlenwasserstoffen, wàhrend der Diagnose gelangt reine Luft in das
System- die Gaskonstante àndert sich also.

Zudem benötige ich zur Berechnung von m1 (aus obigem Ansatz) die
Dichte von mit Kohlenwasserstoffen versetzter Luft.

Ich würde mich sehr freuen, wenn mir jemand mit dieser Problemstellung
weiterhelfen könnte.

Mit freundlichen Grüßen

Oliver
 

Lesen sie die antworten

#1 Roland Damm
18/08/2008 - 22:43 | Warnen spam
Moin,

oliver.c.wuest schrub:

Gerade diese Gaskonstante bereitet mir Schwierigkeiten. Zu
Beginn der Diagnose besteht das Gas im Behàlter aus Luft und
darin gelösten Kohlenwasserstoffen, wàhrend der Diagnose
gelangt reine Luft in das System- die Gaskonstante àndert sich
also.



Die Temperatur àndert sich auch in unkontrollierbarer Weise, denn
du schriebst ja, dass weiterer Treibstoff anfànglich noch
flüssig im Behàlter ist.

Zudem benötige ich zur Berechnung von m1 (aus obigem Ansatz)
die Dichte von mit Kohlenwasserstoffen versetzter Luft.



Bei Normalbedingungen 22,4l/mol. Bei den Teilchen, die da das mol
ausmachen, wird nicht unterschieden, um welche Teilchenart es
sich handelt, ob Stickstoff oder CnHm. Wenn du weißt, welche
Kohlenwasserstoffe da sind und in welcher Konzentration, dann
kann man das ausrechnen.

Halte ich aber für belanglos. Du schreibst nirgendwo etwas über
die Temperaturen und ob/wie du die misst. Das ist aber - falls
du die Temperatur nicht beachtest - die größte Fehlerquelle in
deiner Rechnung.

CU Rollo

Ähnliche fragen