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Hydraulische Elementnetzwerke

Storyboard

Wenn wir das Darcysche Gesetz mit dem Ohmschen Gesetz in der Elektrizität vergleichen, bemerken wir eine Analogie, bei der der Fluss der Flüssigkeit dem elektrischen Strom ähnelt, der Druckunterschied mit dem Spannungsunterschied zusammenhängt und die hydraulischen Elemente mit ihren hydraulischen Widerständen verglichen werden, ähnlich wie elektrische Widerstände.

Diese Analogie impliziert, dass neben elektrischen Netzwerken auch hydraulische Netzwerke definiert werden können, in denen die Gesamthydraulikwiderstände auf der Grundlage von Teilhydraulikwiderständen berechnet werden können.

>Modell

ID:(1388, 0)



Hydraulische Leitfähigkeit (3)

Gleichung

>Top, >Modell


Im Zusammenhang mit dem elektrischen Widerstand gibt es dessen Inverses, das als elektrische Leitfähigkeit bekannt ist. Ebenso kann das, was die Hydraulische Leitfähigkeit (G_h) wäre, in Bezug auf die Hydraulic Resistance (R_h) durch den Ausdruck definiert werden:

R_{pt} = \displaystyle\frac{1}{ G_{pt} }

R_h = \displaystyle\frac{1}{ G_h }

R_h
R_{pt}
Insgesamt hydraulischen Widerstand in Parallel
kg/m^4s
5429
G_h
G_{pt}
Parallele hydraulische Gesamtleitfähigkeit
m^4s/kg
10136
Dp = R_h * J_V Dp_t = R_st * J_V Dp_k = R_hk * J_V Dp = R_pt * J_Vt Dp = R_hk * J_Vk R_st =@SUM( R_hk , k ) 1/ R_pt =@SUM( 1/ R_hk , k ) R_h =8* eta * abs( DL )/( pi * R ^4) 1/ G_st = @SUM( 1/ G_hk, k ) G_pt = @SUM( G_hk , k ) J_Vt =sum_k J_Vk Dp_t =sum_k Dp_k J_V = G_h * Dp R_h = 1/ G_h R_hk = 1/ G_hk R_st = 1/ G_st R_pt = 1/ G_pt G_h = pi * R ^4/(8* eta * abs( DL ))Dp_kJ_VtDp_tG_stR_hG_hG_hkR_hkR_ptR_stG_ptpiDLRDpetaJ_VJ_Vk

ID:(15092, 3)



Hydraulische Leitfähigkeit (2)

Gleichung

>Top, >Modell


Im Zusammenhang mit dem elektrischen Widerstand gibt es dessen Inverses, das als elektrische Leitfähigkeit bekannt ist. Ebenso kann das, was die Hydraulische Leitfähigkeit (G_h) wäre, in Bezug auf die Hydraulic Resistance (R_h) durch den Ausdruck definiert werden:

R_{st} = \displaystyle\frac{1}{ G_{st} }

R_h = \displaystyle\frac{1}{ G_h }

R_h
R_{st}
Insgesamt hydraulischen Widerstand in Serie
kg/m^4s
5428
G_h
G_{st}
Gesamte hydraulische Leitfähigkeit der Serie
m^4s/kg
10135
Dp = R_h * J_V Dp_t = R_st * J_V Dp_k = R_hk * J_V Dp = R_pt * J_Vt Dp = R_hk * J_Vk R_st =@SUM( R_hk , k ) 1/ R_pt =@SUM( 1/ R_hk , k ) R_h =8* eta * abs( DL )/( pi * R ^4) 1/ G_st = @SUM( 1/ G_hk, k ) G_pt = @SUM( G_hk , k ) J_Vt =sum_k J_Vk Dp_t =sum_k Dp_k J_V = G_h * Dp R_h = 1/ G_h R_hk = 1/ G_hk R_st = 1/ G_st R_pt = 1/ G_pt G_h = pi * R ^4/(8* eta * abs( DL ))Dp_kJ_VtDp_tG_stR_hG_hG_hkR_hkR_ptR_stG_ptpiDLRDpetaJ_VJ_Vk

ID:(15092, 2)



Hydraulische Leitfähigkeit (1)

Gleichung

>Top, >Modell


Im Zusammenhang mit dem elektrischen Widerstand gibt es dessen Inverses, das als elektrische Leitfähigkeit bekannt ist. Ebenso kann das, was die Hydraulische Leitfähigkeit (G_h) wäre, in Bezug auf die Hydraulic Resistance (R_h) durch den Ausdruck definiert werden:

R_{hk} = \displaystyle\frac{1}{ G_{hk} }

R_h = \displaystyle\frac{1}{ G_h }

R_h
R_{hk}
Hydraulischer Widerstand in einem Netzwerk
kg/m^4s
9887
G_h
G_{hk}
Hydraulische Leitfähigkeit in einem Netzwerk
m^4s/kg
10134
Dp = R_h * J_V Dp_t = R_st * J_V Dp_k = R_hk * J_V Dp = R_pt * J_Vt Dp = R_hk * J_Vk R_st =@SUM( R_hk , k ) 1/ R_pt =@SUM( 1/ R_hk , k ) R_h =8* eta * abs( DL )/( pi * R ^4) 1/ G_st = @SUM( 1/ G_hk, k ) G_pt = @SUM( G_hk , k ) J_Vt =sum_k J_Vk Dp_t =sum_k Dp_k J_V = G_h * Dp R_h = 1/ G_h R_hk = 1/ G_hk R_st = 1/ G_st R_pt = 1/ G_pt G_h = pi * R ^4/(8* eta * abs( DL ))Dp_kJ_VtDp_tG_stR_hG_hG_hkR_hkR_ptR_stG_ptpiDLRDpetaJ_VJ_Vk

ID:(15092, 1)



Mechanismen

Iframe

>Top



Code
Konzept

Mechanismen

ID:(15729, 0)



Hydrodynamische Netzwerke

Beschreibung

>Top


Die Hydraulic Resistance (R_h) für ein Element, das als zylindrisches Rohr modelliert wird, kann unter Verwendung von der Rohrlänge (\Delta L), der Rohrradius (R) und die Viskosität (\eta) durch die folgende Gleichung berechnet werden:

R_h =\displaystyle\frac{8 \eta | \Delta L | }{ \pi R ^4}



und die Hydraulische Leitfähigkeit (G_h) kann mittels:

G_h =\displaystyle\frac{ \pi R ^4}{8 \eta | \Delta L | }



berechnet werden, die durch folgende Gleichung miteinander verbunden sind:

R_h = \displaystyle\frac{1}{ G_h }



Sowohl die Hydraulic Resistance (R_h) als auch die Hydraulische Leitfähigkeit (G_h) ermöglichen eine Beziehung zwischen die Variación de la Presión (\Delta p) und der Volumenstrom (J_V) mittels:

\Delta p = R_h J_V



oder

J_V = G_h \Delta p

ID:(11098, 0)



Summe der hydraulischen Widerstände in Reihe

Beschreibung

>Top


Im Fall von hydraulischen Widerständen, die in Serie geschaltet sind:



entspricht die Summe der Druckabfälle Druckunterschied in einem Netzwerk (\Delta p_k) bei jedem Hydraulischer Widerstand in einem Netzwerk (R_{hk}) dem Wert die Gesamtdruckdifferenz (\Delta p_t):

\Delta p_t =\displaystyle\sum_k \Delta p_k



während die Insgesamt hydraulischen Widerstand in Serie (R_{st}) durch folgende Gleichung beschrieben wird:

R_{st} =\displaystyle\sum_k R_{hk}



und die Gesamte hydraulische Leitfähigkeit der Serie (G_{st}) ist definiert durch:

\displaystyle\frac{1}{ G_{st} }=\displaystyle\sum_k\displaystyle\frac{1}{ G_{hk} }

ID:(15736, 0)



Verfahren zur Reihenschaltung hydraulischer Widerstände

Beschreibung

>Top


Zuerst werden die Werte für die Hydraulischer Widerstand in einem Netzwerk (R_{hk}) unter Verwendung von die Viskosität (\eta), der Zylinder k Radio (R_k) und der Länge des Rohrs k (\Delta L_k) mit der folgenden Gleichung berechnet:

R_h =\displaystyle\frac{8 \eta | \Delta L | }{ \pi R ^4}



Diese werden dann addiert, um die Insgesamt hydraulischen Widerstand in Serie (R_{st}) zu erhalten:

R_{st} =\displaystyle\sum_k R_{hk}



Mit diesem Ergebnis kann der Volumenstrom (J_V) für die Gesamtdruckdifferenz (\Delta p_t) berechnet werden durch:

\Delta p_t = R_{st} J_V



Sobald der Volumenstrom (J_V) ermittelt ist, kann die Druckunterschied in einem Netzwerk (\Delta p_k) berechnet werden durch:

\Delta p_k = R_{hk} J_V



Für den Fall von drei Widerständen kann die Berechnung in der folgenden Grafik zusammengefasst werden:

ID:(11069, 0)



Summe der hydraulischen Widerstände parallel

Beschreibung

>Top


Im Fall von hydraulischen Widerständen, die in Serie geschaltet sind:



entspricht die Summe der Druckabfälle Druckunterschied in einem Netzwerk (\Delta p_k) bei jedem Hydraulischer Widerstand in einem Netzwerk (R_{hk}) dem Wert die Gesamtdruckdifferenz (\Delta p_t):

\Delta p_t =\displaystyle\sum_k \Delta p_k



während die Insgesamt hydraulischen Widerstand in Serie (R_{st}) durch folgende Gleichung beschrieben wird:

R_{st} =\displaystyle\sum_k R_{hk}



und die Gesamte hydraulische Leitfähigkeit der Serie (G_{st}) ist definiert durch:

\displaystyle\frac{1}{ G_{st} }=\displaystyle\sum_k\displaystyle\frac{1}{ G_{hk} }

ID:(15737, 0)



Verfahren zur parallelen Addition hydraulischer Widerstände

Beschreibung

>Top


Zuerst werden die Werte für die Hydraulischer Widerstand in einem Netzwerk (R_{hk}) unter Verwendung der Variablen die Viskosität (\eta), der Zylinder k Radio (R_k) und der Länge des Rohrs k (\Delta L_k) durch die folgende Gleichung berechnet:

R_h =\displaystyle\frac{8 \eta | \Delta L | }{ \pi R ^4}



Diese Werte werden dann summiert, um die Insgesamt hydraulischen Widerstand in Serie (R_{st}) zu erhalten:

\displaystyle\frac{1}{ R_{pt} }=\sum_k\displaystyle\frac{1}{ R_{hk} }



Mit diesem Ergebnis kann die Variación de la Presión (\Delta p) für die Insgesamt hydraulischen Widerstand in Parallel (R_{pt}) berechnet werden, indem man folgende Gleichung verwendet:

\Delta p = R_{pt} J_{Vt}



Sobald die Variación de la Presión (\Delta p) ermittelt ist, wird der Volumenstrom in einem Netzwerk (J_{Vk}) wie folgt berechnet:

\Delta p = R_{hk} J_{Vk}



Für den Fall von drei Widerständen können die Berechnungen in der folgenden Grafik visualisiert werden:

ID:(11070, 0)



Modell

Top

>Top



Parameter

Symbol
Text
Variable
Wert
Einheiten
Berechnen
MKS-Wert
MKS-Einheiten
G_{st}
G_st
Gesamte hydraulische Leitfähigkeit der Serie
m^4s/kg
R_h
R_h
Hydraulic Resistance
kg/m^4s
G_h
G_h
Hydraulische Leitfähigkeit
m^4s/kg
G_{hk}
G_hk
Hydraulische Leitfähigkeit in einem Netzwerk
m^4s/kg
R_{hk}
R_hk
Hydraulischer Widerstand in einem Netzwerk
kg/m^4s
R_{pt}
R_pt
Insgesamt hydraulischen Widerstand in Parallel
kg/m^4s
R_{st}
R_st
Insgesamt hydraulischen Widerstand in Serie
kg/m^4s
G_{pt}
G_pt
Parallele hydraulische Gesamtleitfähigkeit
m^4s/kg
\pi
pi
Pi
rad
R
R
Rohrradius
m
\Delta p
Dp
Variación de la Presión
Pa
\eta
eta
Viskosität
Pa s

Variablen

Symbol
Text
Variable
Wert
Einheiten
Berechnen
MKS-Wert
MKS-Einheiten
\Delta p_k
Dp_k
Druckunterschied in einem Netzwerk
Pa
J_{Vt}
J_Vt
Flujo de Volumen Total
m^3/s
\Delta p_t
Dp_t
Gesamtdruckdifferenz
Pa
\Delta L
DL
Rohrlänge
m
J_V
J_V
Volumenstrom
m^3/s
J_{Vk}
J_Vk
Volumenstrom in einem Netzwerk
m^3/s

Berechnungen


Zuerst die Gleichung auswählen: zu , dann die Variable auswählen: zu
1/ G_st = @SUM( 1/ G_hk, k ) 1/ R_pt =@SUM( 1/ R_hk , k ) Dp_t = R_st * J_V Dp_k = R_hk * J_V Dp = R_pt * J_Vt Dp = R_hk * J_Vk Dp = R_h * J_V Dp_t =sum_k Dp_k G_h = pi * R ^4/(8* eta * abs( DL )) G_pt = @SUM( G_hk , k ) J_V = G_h * Dp J_Vt =sum_k J_Vk R_h = 1/ G_h R_hk = 1/ G_hk R_st = 1/ G_st R_pt = 1/ G_pt R_h =8* eta * abs( DL )/( pi * R ^4) R_st =@SUM( R_hk , k ) Dp_kJ_VtDp_tG_stR_hG_hG_hkR_hkR_ptR_stG_ptpiDLRDpetaJ_VJ_Vk

Berechnungen

Symbol
Gleichung
Gelöst
Übersetzt

Berechnungen

Symbol
Gleichung
Gelöst
Übersetzt

Variable Gegeben Berechnen Ziel : Gleichung Zu verwenden
1/ G_st = @SUM( 1/ G_hk, k ) 1/ R_pt =@SUM( 1/ R_hk , k ) Dp_t = R_st * J_V Dp_k = R_hk * J_V Dp = R_pt * J_Vt Dp = R_hk * J_Vk Dp = R_h * J_V Dp_t =sum_k Dp_k G_h = pi * R ^4/(8* eta * abs( DL )) G_pt = @SUM( G_hk , k ) J_V = G_h * Dp J_Vt =sum_k J_Vk R_h = 1/ G_h R_hk = 1/ G_hk R_st = 1/ G_st R_pt = 1/ G_pt R_h =8* eta * abs( DL )/( pi * R ^4) R_st =@SUM( R_hk , k ) Dp_kJ_VtDp_tG_stR_hG_hG_hkR_hkR_ptR_stG_ptpiDLRDpetaJ_VJ_Vk




Gleichungen

#
Gleichung

\displaystyle\frac{1}{ G_{st} }=\displaystyle\sum_k\displaystyle\frac{1}{ G_{hk} }

1/ G_st = @SUM( 1/ G_hk, k )


\displaystyle\frac{1}{ R_{pt} }=\sum_k\displaystyle\frac{1}{ R_{hk} }

1/ R_pt =@SUM( 1/ R_hk , k )


\Delta p_t = R_{st} J_V

Dp = R_h * J_V


\Delta p_k = R_{hk} J_V

Dp = R_h * J_V


\Delta p = R_{pt} J_{Vt}

Dp = R_h * J_V


\Delta p = R_{hk} J_{Vk}

Dp = R_h * J_V


\Delta p = R_h J_V

Dp = R_h * J_V


\Delta p_t =\displaystyle\sum_k \Delta p_k

Dp_t =sum_k Dp_k


G_h =\displaystyle\frac{ \pi R ^4}{8 \eta | \Delta L | }

G_h = pi * R ^4/(8* eta * abs( DL ))


G_{pt} =\displaystyle\sum_k G_{hk}

G_pt = @SUM( G_hk , k )


J_V = G_h \Delta p

J_V = G_h * Dp


J_{Vt} =\displaystyle\sum_k J_{Vk}

J_Vt =sum_k J_Vk


R_h = \displaystyle\frac{1}{ G_h }

R_h = 1/ G_h


R_{hk} = \displaystyle\frac{1}{ G_{hk} }

R_h = 1/ G_h


R_{st} = \displaystyle\frac{1}{ G_{st} }

R_h = 1/ G_h


R_{pt} = \displaystyle\frac{1}{ G_{pt} }

R_h = 1/ G_h


R_h =\displaystyle\frac{8 \eta | \Delta L | }{ \pi R ^4}

R_h =8* eta * abs( DL )/( pi * R ^4)


R_{st} =\displaystyle\sum_k R_{hk}

R_st =@SUM( R_hk , k )

ID:(15734, 0)



Hydraulischer Widerstand eines Rohres

Gleichung

>Top, >Modell


Da die Hydraulic Resistance (R_h) dem Kehrwert von die Hydraulische Leitfähigkeit (G_h) entspricht, kann es aus dem Ausdruck des letzteren berechnet werden. Auf diese Weise können wir Parameter identifizieren, die mit der Geometrie (der Rohrlänge (\Delta L) und der Rohrradius (R)) und der Art des Fluids (die Viskosität (\eta)) zusammenhängen und die gemeinsam als eine Hydraulic Resistance (R_h) bezeichnet werden können:

R_h =\displaystyle\frac{8 \eta | \Delta L | }{ \pi R ^4}

R_h
Hydraulic Resistance
kg/m^4s
5424
\pi
Pi
3.1415927
rad
5057
\Delta L
Rohrlänge
m
5430
R
Rohrradius
m
5417
\eta
Viskosität
Pa s
5422
Dp = R_h * J_V Dp_t = R_st * J_V Dp_k = R_hk * J_V Dp = R_pt * J_Vt Dp = R_hk * J_Vk R_st =@SUM( R_hk , k ) 1/ R_pt =@SUM( 1/ R_hk , k ) R_h =8* eta * abs( DL )/( pi * R ^4) 1/ G_st = @SUM( 1/ G_hk, k ) G_pt = @SUM( G_hk , k ) J_Vt =sum_k J_Vk Dp_t =sum_k Dp_k J_V = G_h * Dp R_h = 1/ G_h R_hk = 1/ G_hk R_st = 1/ G_st R_pt = 1/ G_pt G_h = pi * R ^4/(8* eta * abs( DL ))Dp_kJ_VtDp_tG_stR_hG_hG_hkR_hkR_ptR_stG_ptpiDLRDpetaJ_VJ_Vk

Da die Hydraulic Resistance (R_h) gemäß der folgenden Gleichung gleich die Hydraulische Leitfähigkeit (G_h) ist:

R_h = \displaystyle\frac{1}{ G_h }



und da die Hydraulische Leitfähigkeit (G_h) wie folgt in Bezug auf die Viskosität (\eta), der Rohrradius (R) und der Rohrlänge (\Delta L) ausgedrückt wird:

G_h =\displaystyle\frac{ \pi R ^4}{8 \eta | \Delta L | }



können wir folgern, dass:

R_h =\displaystyle\frac{8 \eta | \Delta L | }{ \pi R ^4}

ID:(3629, 0)



Hydraulische Leitfähigkeit eines Rohres

Gleichung

>Top, >Modell


Mit der Rohrradius (R), die Viskosität (\eta) und der Rohrlänge (\Delta L) haben wir, dass eine Hydraulische Leitfähigkeit (G_h) ist:

G_h =\displaystyle\frac{ \pi R ^4}{8 \eta | \Delta L | }

G_h
Hydraulische Leitfähigkeit
m^4s/kg
10124
\pi
Pi
3.1415927
rad
5057
\Delta L
Rohrlänge
m
5430
R
Rohrradius
m
5417
\eta
Viskosität
Pa s
5422
Dp = R_h * J_V Dp_t = R_st * J_V Dp_k = R_hk * J_V Dp = R_pt * J_Vt Dp = R_hk * J_Vk R_st =@SUM( R_hk , k ) 1/ R_pt =@SUM( 1/ R_hk , k ) R_h =8* eta * abs( DL )/( pi * R ^4) 1/ G_st = @SUM( 1/ G_hk, k ) G_pt = @SUM( G_hk , k ) J_Vt =sum_k J_Vk Dp_t =sum_k Dp_k J_V = G_h * Dp R_h = 1/ G_h R_hk = 1/ G_hk R_st = 1/ G_st R_pt = 1/ G_pt G_h = pi * R ^4/(8* eta * abs( DL ))Dp_kJ_VtDp_tG_stR_hG_hG_hkR_hkR_ptR_stG_ptpiDLRDpetaJ_VJ_Vk

ID:(15102, 0)



Hydraulische Leitfähigkeit

Gleichung

>Top, >Modell


Im Zusammenhang mit dem elektrischen Widerstand gibt es dessen Inverses, das als elektrische Leitfähigkeit bekannt ist. Ebenso kann das, was die Hydraulische Leitfähigkeit (G_h) wäre, in Bezug auf die Hydraulic Resistance (R_h) durch den Ausdruck definiert werden:

R_h = \displaystyle\frac{1}{ G_h }

R_h
Hydraulic Resistance
kg/m^4s
5424
G_h
Hydraulische Leitfähigkeit
m^4s/kg
10124
Dp = R_h * J_V Dp_t = R_st * J_V Dp_k = R_hk * J_V Dp = R_pt * J_Vt Dp = R_hk * J_Vk R_st =@SUM( R_hk , k ) 1/ R_pt =@SUM( 1/ R_hk , k ) R_h =8* eta * abs( DL )/( pi * R ^4) 1/ G_st = @SUM( 1/ G_hk, k ) G_pt = @SUM( G_hk , k ) J_Vt =sum_k J_Vk Dp_t =sum_k Dp_k J_V = G_h * Dp R_h = 1/ G_h R_hk = 1/ G_hk R_st = 1/ G_st R_pt = 1/ G_pt G_h = pi * R ^4/(8* eta * abs( DL ))Dp_kJ_VtDp_tG_stR_hG_hG_hkR_hkR_ptR_stG_ptpiDLRDpetaJ_VJ_Vk

ID:(15092, 0)



Darcys Gesetz und hydraulischer Widerstand

Gleichung

>Top, >Modell


Darcy schreibt die Hagen-Poiseuille-Gleichung so um, dass die Druckunterschied (\Delta p) gleich die Hydraulic Resistance (R_h) mal der Volumenstrom (J_V) ist:

\Delta p = R_h J_V

R_h
Hydraulic Resistance
kg/m^4s
5424
\Delta p
Variación de la Presión
Pa
6673
J_V
Volumenstrom
m^3/s
5448
Dp = R_h * J_V Dp_t = R_st * J_V Dp_k = R_hk * J_V Dp = R_pt * J_Vt Dp = R_hk * J_Vk R_st =@SUM( R_hk , k ) 1/ R_pt =@SUM( 1/ R_hk , k ) R_h =8* eta * abs( DL )/( pi * R ^4) 1/ G_st = @SUM( 1/ G_hk, k ) G_pt = @SUM( G_hk , k ) J_Vt =sum_k J_Vk Dp_t =sum_k Dp_k J_V = G_h * Dp R_h = 1/ G_h R_hk = 1/ G_hk R_st = 1/ G_st R_pt = 1/ G_pt G_h = pi * R ^4/(8* eta * abs( DL ))Dp_kJ_VtDp_tG_stR_hG_hG_hkR_hkR_ptR_stG_ptpiDLRDpetaJ_VJ_Vk

Der Volumenstrom (J_V) kann aus die Hydraulische Leitfähigkeit (G_h) und die Druckunterschied (\Delta p) unter Verwendung der folgenden Gleichung berechnet werden:

J_V = G_h \Delta p



Weiterhin, unter Verwendung der Beziehung für die Hydraulic Resistance (R_h):

R_h = \displaystyle\frac{1}{ G_h }



ergibt sich:

\Delta p = R_h J_V

ID:(3179, 0)



Darcys Gesetz und hydraulische Leitfähigkeit

Gleichung

>Top, >Modell


Durch die Einführung von die Hydraulische Leitfähigkeit (G_h) können wir die Hagen-Poiseuille-Gleichung mit die Druckunterschied (\Delta p) und der Volumenstrom (J_V) mithilfe der folgenden Gleichung umschreiben:

J_V = G_h \Delta p

G_h
Hydraulische Leitfähigkeit
m^4s/kg
10124
\Delta p
Variación de la Presión
Pa
6673
J_V
Volumenstrom
m^3/s
5448
Dp = R_h * J_V Dp_t = R_st * J_V Dp_k = R_hk * J_V Dp = R_pt * J_Vt Dp = R_hk * J_Vk R_st =@SUM( R_hk , k ) 1/ R_pt =@SUM( 1/ R_hk , k ) R_h =8* eta * abs( DL )/( pi * R ^4) 1/ G_st = @SUM( 1/ G_hk, k ) G_pt = @SUM( G_hk , k ) J_Vt =sum_k J_Vk Dp_t =sum_k Dp_k J_V = G_h * Dp R_h = 1/ G_h R_hk = 1/ G_hk R_st = 1/ G_st R_pt = 1/ G_pt G_h = pi * R ^4/(8* eta * abs( DL ))Dp_kJ_VtDp_tG_stR_hG_hG_hkR_hkR_ptR_stG_ptpiDLRDpetaJ_VJ_Vk

Wenn wir das Hagen-Poiseuille-Gesetz betrachten, das es uns ermöglicht, der Volumenstrom (J_V) aus der Rohrradius (R), die Viskosität (\eta), der Rohrlänge (\Delta L) und die Druckunterschied (\Delta p) zu berechnen:

J_V =-\displaystyle\frac{ \pi R ^4}{8 \eta }\displaystyle\frac{ \Delta p }{ \Delta L }



können wir die Hydraulische Leitfähigkeit (G_h) einführen, das in Bezug auf der Rohrlänge (\Delta L), der Rohrradius (R) und die Viskosität (\eta) definiert ist:

G_h =\displaystyle\frac{ \pi R ^4}{8 \eta | \Delta L | }



um zu folgendem Ergebnis zu gelangen:

J_V = G_h \Delta p

ID:(14471, 0)



Summe der Seriendrücke

Gleichung

>Top, >Modell


Die Gesamtdruckdifferenz (\Delta p_t) em relação às diferentes Druckunterschied in einem Netzwerk (\Delta p_k), o que nos leva à seguinte conclusão:

\Delta p_t =\displaystyle\sum_k \Delta p_k

\Delta p_k
Druckunterschied in einem Netzwerk
Pa
10132
\Delta p_t
Gesamtdruckdifferenz
Pa
9842
Dp = R_h * J_V Dp_t = R_st * J_V Dp_k = R_hk * J_V Dp = R_pt * J_Vt Dp = R_hk * J_Vk R_st =@SUM( R_hk , k ) 1/ R_pt =@SUM( 1/ R_hk , k ) R_h =8* eta * abs( DL )/( pi * R ^4) 1/ G_st = @SUM( 1/ G_hk, k ) G_pt = @SUM( G_hk , k ) J_Vt =sum_k J_Vk Dp_t =sum_k Dp_k J_V = G_h * Dp R_h = 1/ G_h R_hk = 1/ G_hk R_st = 1/ G_st R_pt = 1/ G_pt G_h = pi * R ^4/(8* eta * abs( DL ))Dp_kJ_VtDp_tG_stR_hG_hG_hkR_hkR_ptR_stG_ptpiDLRDpetaJ_VJ_Vk

ID:(4377, 0)



Hydraulischer Widerstand von Elementen in Reihe

Gleichung

>Top, >Modell


Wenn mehrere hydraulische Widerstände in Serie geschaltet sind, können wir die Insgesamt hydraulischen Widerstand in Serie (R_{st}) berechnen, indem wir die Hydraulischer Widerstand in einem Netzwerk (R_{hk}) summieren, wie in der folgenden Formel ausgedrückt:

R_{st} =\displaystyle\sum_k R_{hk}

R_{hk}
Hydraulischer Widerstand in einem Netzwerk
kg/m^4s
9887
R_{st}
Insgesamt hydraulischen Widerstand in Serie
kg/m^4s
5428
Dp = R_h * J_V Dp_t = R_st * J_V Dp_k = R_hk * J_V Dp = R_pt * J_Vt Dp = R_hk * J_Vk R_st =@SUM( R_hk , k ) 1/ R_pt =@SUM( 1/ R_hk , k ) R_h =8* eta * abs( DL )/( pi * R ^4) 1/ G_st = @SUM( 1/ G_hk, k ) G_pt = @SUM( G_hk , k ) J_Vt =sum_k J_Vk Dp_t =sum_k Dp_k J_V = G_h * Dp R_h = 1/ G_h R_hk = 1/ G_hk R_st = 1/ G_st R_pt = 1/ G_pt G_h = pi * R ^4/(8* eta * abs( DL ))Dp_kJ_VtDp_tG_stR_hG_hG_hkR_hkR_ptR_stG_ptpiDLRDpetaJ_VJ_Vk

Eine Möglichkeit, ein Rohr mit variierendem Querschnitt zu modellieren, besteht darin, es in Abschnitte mit konstantem Radius zu unterteilen und dann die hydraulischen Widerstände in Serie zu addieren. Nehmen wir an, wir haben eine Serie von die Hydraulischer Widerstand in einem Netzwerk (R_{hk}), die abhängig von die Viskosität (\eta), der Zylinder k Radio (R_k) und der Länge des Rohrs k (\Delta L_k) durch die folgende Gleichung bestimmt wird:

R_h =\displaystyle\frac{8 \eta | \Delta L | }{ \pi R ^4}



In jedem Segment gibt es eine Druckunterschied in einem Netzwerk (\Delta p_k) mit die Hydraulischer Widerstand in einem Netzwerk (R_{hk}) und der Volumenstrom (J_V), auf die das Darcysche Gesetz angewendet wird:

\Delta p_k = R_{hk} J_V



die Gesamtdruckdifferenz (\Delta p_t) wird gleich der Summe der einzelnen Druckunterschied in einem Netzwerk (\Delta p_k) sein:

\Delta p_t =\displaystyle\sum_k \Delta p_k



daher,

\Delta p_t=\displaystyle\sum_k \Delta p_k=\displaystyle\sum_k (R_{hk}J_V)=\left(\displaystyle\sum_k R_{hk}\right)J_V\equiv R_{st}J_V



Somit kann das System als ein einzelner Leiter modelliert werden, dessen hydraulischer Widerstand als Summe der einzelnen Komponenten berechnet wird:

R_{st} =\displaystyle\sum_k R_{hk}

ID:(3180, 0)



Hydraulische Leitfähigkeit von Elementen in Reihe

Gleichung

>Top, >Modell


Im Fall von hydraulischen Widerständen in Serie wird der Kehrwert von die Gesamte hydraulische Leitfähigkeit der Serie (G_{st}) berechnet, indem die Kehrwerte von jedem die Hydraulische Leitfähigkeit in einem Netzwerk (G_{hk}) addiert werden:

\displaystyle\frac{1}{ G_{st} }=\displaystyle\sum_k\displaystyle\frac{1}{ G_{hk} }

G_{st}
Gesamte hydraulische Leitfähigkeit der Serie
m^4s/kg
10135
G_{hk}
Hydraulische Leitfähigkeit in einem Netzwerk
m^4s/kg
10134
Dp = R_h * J_V Dp_t = R_st * J_V Dp_k = R_hk * J_V Dp = R_pt * J_Vt Dp = R_hk * J_Vk R_st =@SUM( R_hk , k ) 1/ R_pt =@SUM( 1/ R_hk , k ) R_h =8* eta * abs( DL )/( pi * R ^4) 1/ G_st = @SUM( 1/ G_hk, k ) G_pt = @SUM( G_hk , k ) J_Vt =sum_k J_Vk Dp_t =sum_k Dp_k J_V = G_h * Dp R_h = 1/ G_h R_hk = 1/ G_hk R_st = 1/ G_st R_pt = 1/ G_pt G_h = pi * R ^4/(8* eta * abs( DL ))Dp_kJ_VtDp_tG_stR_hG_hG_hkR_hkR_ptR_stG_ptpiDLRDpetaJ_VJ_Vk

Die Insgesamt hydraulischen Widerstand in Serie (R_{st}), zusammen mit die Hydraulischer Widerstand in einem Netzwerk (R_{hk}), in

R_{st} =\displaystyle\sum_k R_{hk}



und zusammen mit die Hydraulische Leitfähigkeit in einem Netzwerk (G_{hk}) und der Gleichung

R_{st} = \displaystyle\frac{1}{ G_{st} }



führt zu die Gesamte hydraulische Leitfähigkeit der Serie (G_{st}) kann berechnet werden mit:

\displaystyle\frac{1}{ G_{st} }=\displaystyle\sum_k\displaystyle\frac{1}{ G_{hk} }

ID:(3633, 0)



Summe der parallelen Flüsse

Gleichung

>Top, >Modell


Die Summe der Bodenschichten in Parallele, dargestellt als der Gesamtfluss (J_{Vt}), entspricht der Summe von der Volumenstrom in einem Netzwerk (J_{Vk}):

J_{Vt} =\displaystyle\sum_k J_{Vk}

J_{Vt}
Flujo de Volumen Total
m^3/s
6611
J_{Vk}
Volumenstrom in einem Netzwerk
m^3/s
10133
Dp = R_h * J_V Dp_t = R_st * J_V Dp_k = R_hk * J_V Dp = R_pt * J_Vt Dp = R_hk * J_Vk R_st =@SUM( R_hk , k ) 1/ R_pt =@SUM( 1/ R_hk , k ) R_h =8* eta * abs( DL )/( pi * R ^4) 1/ G_st = @SUM( 1/ G_hk, k ) G_pt = @SUM( G_hk , k ) J_Vt =sum_k J_Vk Dp_t =sum_k Dp_k J_V = G_h * Dp R_h = 1/ G_h R_hk = 1/ G_hk R_st = 1/ G_st R_pt = 1/ G_pt G_h = pi * R ^4/(8* eta * abs( DL ))Dp_kJ_VtDp_tG_stR_hG_hG_hkR_hkR_ptR_stG_ptpiDLRDpetaJ_VJ_Vk

.

ID:(4376, 0)



Hydraulischer Widerstand paralleler Elemente

Gleichung

>Top, >Modell


Die Insgesamt hydraulischen Widerstand in Parallel (R_{pt}) kann als Kehrwert der Summe von die Hydraulischer Widerstand in einem Netzwerk (R_{hk}) berechnet werden:

\displaystyle\frac{1}{ R_{pt} }=\sum_k\displaystyle\frac{1}{ R_{hk} }

R_{hk}
Hydraulischer Widerstand in einem Netzwerk
kg/m^4s
9887
R_{pt}
Insgesamt hydraulischen Widerstand in Parallel
kg/m^4s
5429
Dp = R_h * J_V Dp_t = R_st * J_V Dp_k = R_hk * J_V Dp = R_pt * J_Vt Dp = R_hk * J_Vk R_st =@SUM( R_hk , k ) 1/ R_pt =@SUM( 1/ R_hk , k ) R_h =8* eta * abs( DL )/( pi * R ^4) 1/ G_st = @SUM( 1/ G_hk, k ) G_pt = @SUM( G_hk , k ) J_Vt =sum_k J_Vk Dp_t =sum_k Dp_k J_V = G_h * Dp R_h = 1/ G_h R_hk = 1/ G_hk R_st = 1/ G_st R_pt = 1/ G_pt G_h = pi * R ^4/(8* eta * abs( DL ))Dp_kJ_VtDp_tG_stR_hG_hG_hkR_hkR_ptR_stG_ptpiDLRDpetaJ_VJ_Vk

Die Parallele hydraulische Gesamtleitfähigkeit (G_{pt}) in Kombination mit die Hydraulische Leitfähigkeit in einem Netzwerk (G_{hk}) in

G_{pt} =\displaystyle\sum_k G_{hk}



und zusammen mit die Hydraulischer Widerstand in einem Netzwerk (R_{hk}) und der Gleichung

R_{st} = \displaystyle\frac{1}{ G_{st} }



führt zu die Insgesamt hydraulischen Widerstand in Parallel (R_{pt}) über

\displaystyle\frac{1}{ R_{pt} }=\sum_k\displaystyle\frac{1}{ R_{hk} }

ID:(3181, 0)



Hydraulische Leitfähigkeit paralleler Elemente

Gleichung

>Top, >Modell


Die Parallele hydraulische Gesamtleitfähigkeit (G_{pt}) wird mit der Summe von die Hydraulische Leitfähigkeit in einem Netzwerk (G_{hk}) berechnet:

G_{pt} =\displaystyle\sum_k G_{hk}

G_{hk}
Hydraulische Leitfähigkeit in einem Netzwerk
m^4s/kg
10134
G_{pt}
Parallele hydraulische Gesamtleitfähigkeit
m^4s/kg
10136
Dp = R_h * J_V Dp_t = R_st * J_V Dp_k = R_hk * J_V Dp = R_pt * J_Vt Dp = R_hk * J_Vk R_st =@SUM( R_hk , k ) 1/ R_pt =@SUM( 1/ R_hk , k ) R_h =8* eta * abs( DL )/( pi * R ^4) 1/ G_st = @SUM( 1/ G_hk, k ) G_pt = @SUM( G_hk , k ) J_Vt =sum_k J_Vk Dp_t =sum_k Dp_k J_V = G_h * Dp R_h = 1/ G_h R_hk = 1/ G_hk R_st = 1/ G_st R_pt = 1/ G_pt G_h = pi * R ^4/(8* eta * abs( DL ))Dp_kJ_VtDp_tG_stR_hG_hG_hkR_hkR_ptR_stG_ptpiDLRDpetaJ_VJ_Vk

Mit der Gesamtfluss (J_{Vt}), das gleich der Volumenstrom in einem Netzwerk (J_{Vk}) ist:

J_{Vt} =\displaystyle\sum_k J_{Vk}



und mit die Druckunterschied (\Delta p) und die Hydraulische Leitfähigkeit in einem Netzwerk (G_{hk}), zusammen mit der Gleichung



für jedes Element, gelangen wir zu dem Schluss, dass mit die Parallele hydraulische Gesamtleitfähigkeit (G_{pt}):

J_{Vt}=\displaystyle\sum_k J_{Vk} = \displaystyle\sum_k G_{hk}\Delta p = G_{pt}\Delta p



wir haben

G_{pt} =\displaystyle\sum_k G_{hk}

.

ID:(3634, 0)



Darcys Gesetz und hydraulischer Widerstand (1)

Gleichung

>Top, >Modell


Darcy schreibt die Hagen-Poiseuille-Gleichung so um, dass die Druckunterschied (\Delta p) gleich die Hydraulic Resistance (R_h) mal der Volumenstrom (J_V) ist:

\Delta p_t = R_{st} J_V

\Delta p = R_h J_V

R_h
R_{st}
Insgesamt hydraulischen Widerstand in Serie
kg/m^4s
5428
\Delta p
\Delta p_t
Gesamtdruckdifferenz
Pa
9842
J_V
Volumenstrom
m^3/s
5448
Dp = R_h * J_V Dp_t = R_st * J_V Dp_k = R_hk * J_V Dp = R_pt * J_Vt Dp = R_hk * J_Vk R_st =@SUM( R_hk , k ) 1/ R_pt =@SUM( 1/ R_hk , k ) R_h =8* eta * abs( DL )/( pi * R ^4) 1/ G_st = @SUM( 1/ G_hk, k ) G_pt = @SUM( G_hk , k ) J_Vt =sum_k J_Vk Dp_t =sum_k Dp_k J_V = G_h * Dp R_h = 1/ G_h R_hk = 1/ G_hk R_st = 1/ G_st R_pt = 1/ G_pt G_h = pi * R ^4/(8* eta * abs( DL ))Dp_kJ_VtDp_tG_stR_hG_hG_hkR_hkR_ptR_stG_ptpiDLRDpetaJ_VJ_Vk

Der Volumenstrom (J_V) kann aus die Hydraulische Leitfähigkeit (G_h) und die Druckunterschied (\Delta p) unter Verwendung der folgenden Gleichung berechnet werden:

J_V = G_h \Delta p



Weiterhin, unter Verwendung der Beziehung für die Hydraulic Resistance (R_h):

R_h = \displaystyle\frac{1}{ G_h }



ergibt sich:

\Delta p = R_h J_V

ID:(3179, 1)



Darcys Gesetz und hydraulischer Widerstand (2)

Gleichung

>Top, >Modell


Darcy schreibt die Hagen-Poiseuille-Gleichung so um, dass die Druckunterschied (\Delta p) gleich die Hydraulic Resistance (R_h) mal der Volumenstrom (J_V) ist:

\Delta p_k = R_{hk} J_V

\Delta p = R_h J_V

R_h
R_{hk}
Hydraulischer Widerstand in einem Netzwerk
kg/m^4s
9887
\Delta p
\Delta p_k
Druckunterschied in einem Netzwerk
Pa
10132
J_V
Volumenstrom
m^3/s
5448
Dp = R_h * J_V Dp_t = R_st * J_V Dp_k = R_hk * J_V Dp = R_pt * J_Vt Dp = R_hk * J_Vk R_st =@SUM( R_hk , k ) 1/ R_pt =@SUM( 1/ R_hk , k ) R_h =8* eta * abs( DL )/( pi * R ^4) 1/ G_st = @SUM( 1/ G_hk, k ) G_pt = @SUM( G_hk , k ) J_Vt =sum_k J_Vk Dp_t =sum_k Dp_k J_V = G_h * Dp R_h = 1/ G_h R_hk = 1/ G_hk R_st = 1/ G_st R_pt = 1/ G_pt G_h = pi * R ^4/(8* eta * abs( DL ))Dp_kJ_VtDp_tG_stR_hG_hG_hkR_hkR_ptR_stG_ptpiDLRDpetaJ_VJ_Vk

Der Volumenstrom (J_V) kann aus die Hydraulische Leitfähigkeit (G_h) und die Druckunterschied (\Delta p) unter Verwendung der folgenden Gleichung berechnet werden:

J_V = G_h \Delta p



Weiterhin, unter Verwendung der Beziehung für die Hydraulic Resistance (R_h):

R_h = \displaystyle\frac{1}{ G_h }



ergibt sich:

\Delta p = R_h J_V

ID:(3179, 2)



Darcys Gesetz und hydraulischer Widerstand (3)

Gleichung

>Top, >Modell


Darcy schreibt die Hagen-Poiseuille-Gleichung so um, dass die Druckunterschied (\Delta p) gleich die Hydraulic Resistance (R_h) mal der Volumenstrom (J_V) ist:

\Delta p = R_{pt} J_{Vt}

\Delta p = R_h J_V

R_h
R_{pt}
Insgesamt hydraulischen Widerstand in Parallel
kg/m^4s
5429
\Delta p
Variación de la Presión
Pa
6673
J_V
J_{Vt}
Flujo de Volumen Total
m^3/s
6611
Dp = R_h * J_V Dp_t = R_st * J_V Dp_k = R_hk * J_V Dp = R_pt * J_Vt Dp = R_hk * J_Vk R_st =@SUM( R_hk , k ) 1/ R_pt =@SUM( 1/ R_hk , k ) R_h =8* eta * abs( DL )/( pi * R ^4) 1/ G_st = @SUM( 1/ G_hk, k ) G_pt = @SUM( G_hk , k ) J_Vt =sum_k J_Vk Dp_t =sum_k Dp_k J_V = G_h * Dp R_h = 1/ G_h R_hk = 1/ G_hk R_st = 1/ G_st R_pt = 1/ G_pt G_h = pi * R ^4/(8* eta * abs( DL ))Dp_kJ_VtDp_tG_stR_hG_hG_hkR_hkR_ptR_stG_ptpiDLRDpetaJ_VJ_Vk

Der Volumenstrom (J_V) kann aus die Hydraulische Leitfähigkeit (G_h) und die Druckunterschied (\Delta p) unter Verwendung der folgenden Gleichung berechnet werden:

J_V = G_h \Delta p



Weiterhin, unter Verwendung der Beziehung für die Hydraulic Resistance (R_h):

R_h = \displaystyle\frac{1}{ G_h }



ergibt sich:

\Delta p = R_h J_V

ID:(3179, 3)



Darcys Gesetz und hydraulischer Widerstand (4)

Gleichung

>Top, >Modell


Darcy schreibt die Hagen-Poiseuille-Gleichung so um, dass die Druckunterschied (\Delta p) gleich die Hydraulic Resistance (R_h) mal der Volumenstrom (J_V) ist:

\Delta p = R_{hk} J_{Vk}

\Delta p = R_h J_V

R_h
R_{hk}
Hydraulischer Widerstand in einem Netzwerk
kg/m^4s
9887
\Delta p
Variación de la Presión
Pa
6673
J_V
J_{Vk}
Volumenstrom in einem Netzwerk
m^3/s
10133
Dp = R_h * J_V Dp_t = R_st * J_V Dp_k = R_hk * J_V Dp = R_pt * J_Vt Dp = R_hk * J_Vk R_st =@SUM( R_hk , k ) 1/ R_pt =@SUM( 1/ R_hk , k ) R_h =8* eta * abs( DL )/( pi * R ^4) 1/ G_st = @SUM( 1/ G_hk, k ) G_pt = @SUM( G_hk , k ) J_Vt =sum_k J_Vk Dp_t =sum_k Dp_k J_V = G_h * Dp R_h = 1/ G_h R_hk = 1/ G_hk R_st = 1/ G_st R_pt = 1/ G_pt G_h = pi * R ^4/(8* eta * abs( DL ))Dp_kJ_VtDp_tG_stR_hG_hG_hkR_hkR_ptR_stG_ptpiDLRDpetaJ_VJ_Vk

Der Volumenstrom (J_V) kann aus die Hydraulische Leitfähigkeit (G_h) und die Druckunterschied (\Delta p) unter Verwendung der folgenden Gleichung berechnet werden:

J_V = G_h \Delta p



Weiterhin, unter Verwendung der Beziehung für die Hydraulic Resistance (R_h):

R_h = \displaystyle\frac{1}{ G_h }



ergibt sich:

\Delta p = R_h J_V

ID:(3179, 4)