Aufgabe: wie verhält sich.....?

Diskutiere Aufgabe: wie verhält sich.....? im Hilfestellung für Neulinge Forum im Bereich Sonstiges; Hallo Meine tochte und ich tüfteln gerade an eine Aufgaben und sind unsicher. Wenn man ein rohr 10cm durchmesser hat mit gefälle ca 2-3% und am...

  1. Hansisolo

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    Hallo
    Meine tochte und ich tüfteln gerade an eine Aufgaben und sind unsicher.

    Wenn man ein rohr 10cm durchmesser hat mit gefälle ca 2-3% und am Ende ein 90% Bogen der nach oben geht. Drückt das Wasser ja am Ende raus. Wenn man aber am Ende auf 5cm verengen würde, drückt dann doller das Wasser raus, genauso oder weniger?

    Ich würde sagen doller. Meine Tochter meint genauso. Wie würde sich das verhalten?
     
  2. simon84

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    Schöne Lernaufgabe.

    Ich würde klassisch mit Bernoulli anfangen

    https://www.leifiphysik.de/mechanik/stroemungslehre

    “Doller” oder “genauso” musst du definieren, was es bedeuten soll, Wassermenge, Druck, Strömungsgeschwindigkeit, Spritzdistanz am freien Rohrende ?

    Je nachdem was ihr als Kriterien definiert hat einer oder ihr beide Recht.

    Der Luftinhalt im Wasser spielt theoretisch auch noch eine Rolle wenn ihr genau rechnen wollt
     
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  3. #3 SIL, 31.05.2025 um 11:40 Uhr
    Zuletzt bearbeitet: 31.05.2025 um 11:46 Uhr
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    So kannst du dies nicht sehen , allgemein gilt bei keiner Änderung von Viskosität oder Reibung außen vor , folgendes
    Bei der Verengung einer Leitung mit einer strömenden Flüssigkeit nimmt der statische Druck ab und die Strömungsgeschwindigkeit steigt.
    Bernoulli-Gesetzes und Venturi-Effekt
    Die Verengung des Leitungsquerschnitts zwingt die Flüssigkeit, schneller zu strömen, um den gleichen Volumenstrom zu gewährleisten.
    Bernoulli-Gesetz:
    Summe aus statischem und dynamischem Druck bleibt entlang einer Strömungsleitung konstant

    Druckänderung:
    Da die Strömungsgeschwindigkeit an der Verengung zunimmt, muss der statische Druck abnehmen, damit die Summe der beiden Druckkomponenten konstant bleibt.

    Heißt bei einer Verengung nimmt der Statische Druck ab , aber die Geschwindigkeit des Volumenstroms / Massenstroms steigt, also nicht "doller' im Sinne Druckerhöhung sonder der Volumenstrom ändert sich.
    Du hast aber einen Sonderfall mit offenem 'Ende' und Richtungsänderung
    @simon84 die Summe der 'Drücke" ist gleich , reibungslose nicht komprimierte Flüssigkeiten, hier verhalten sich die Strömungsgeschwindigkeiten umgekehrt proportional zum Rohrquerschnitt.
     
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  4. simon84

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    wir haben das damals natürlich eher mit Gasen (kfz Bereich) gelernt aber wenn ich ein Gemisch habe mit viel Luft im Wasser und einen großen Rohrdurchmesser, stellen wir uns mal 1 Meter vor dann kann man da schon noch mehr ins Detail gehen.
    es kann zB Unterschiede in Strömungsgeschwindigkeit in der Rohrmitte und am Rohrrand geben, auch bei purem Wasser spielt die rohrinnenoberflaeche eine gewisse Rolle. Wird sogar im sanitär Bereich mittlerweile angegeben als Rohrreibungsbeiwert, große Unterschiede zwischen Stahl verzinkt und Kupfer gezogen beispielsweise

    Sogar die Temperatur kann noch ne Rolle spielen falls man mit Luft/Wasser gemisch rechnet

    eine sehr spannende und lobenswerte Forschungsarbeit für Tochter und Vater :28:

    und das kann übrigens im heimbereich schon relevant sein zB bei der Regenwasser Pumpe im Garten etc
     
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  5. Hansisolo

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    Hallo
    Mit dem regenrohr hatten wir das auch als Beispiel.

    Also wenn man jetzt das Wasser ableiten würde, wie in unserem Beispiel.

    Drückt denn mehr oder weniger Wasser durch eine verjüngung am Ende?

    Ich hätte jetzt gedacht, dadurch das es sich etwas staut erhöht es mehr den Druck und würde dann das Wasser doller am Ende rausdrücken als mit dem dickeren Ende. Oder liege ich da falsch?
     
  6. SIL

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    Die Strömungsgeschwindigkeit erhöht sich , die Summe der Drücke ist aber gleich , nimm doch eine Düse beim Gartenschlauch meinst du es herrscht dort mehr Druck als im System , nein dem ist nicht so was du wahrnimmst ist die Erhöhung der Geschwindigkeit um den Volumenstrom zu erhalten ( vereinfacht)
    @simon84 deshalb schrieb ich alles wie Reibung/ Viskosität/ Temperatur etc aussen vor , das hydrostatische Paradoxon spielt hier keine Rolle auch kein Seitendruck oder eine Veränderung der Strömungsgeschwindigkeit asymmetrisch wie bei offenen Gerinnen dort gilt das natürlich nicht.
     
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  7. VollNormal

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    Steht das wirklich genau so in der Aufgabenstellung?
     
  8. simon84

    simon84
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    der Druck an sich bleibt gleich. Es spritzt evtl weiter

    Umgekehrt funktioniert das auch.
    Ich habe eine Werkstattpresse, der große Stempel an einem großen Zylinder drückt auf ein Werkstück mit mehreren Tonnen Druck.

    betätigt wird das ganze per Hand über einen kleinen Hydraulikzylinder mit dünner Leitung angebunden an den großen.

    Druck ist in dem System zwischen den beiden Zylindern überall gleich :) sonst würde es ja gar nicht funktionieren und ich mich zu Tode Hebeln
     
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  9. SIL

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    Nee , die Summe der Drücke.
    Nuja , Druck ist p=F/A insofern gäbe es keine Druckdifferenz wäre das ganze System nicht nutzbar und bei Pressen verhält sich alles noch etwas anders , aber lassen wir dies und betrachten lieber die Versuche der Aerodynamik :hammer:
     
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