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Hydraulikelemente in Reihe und parallel

Storyboard

Wenn hydraulische Elemente in Serie geschaltet sind, bleibt der Durchfluss konstant, aber in jedem hydraulischen Element tritt ein Druckabfall auf. Die Summe dieser Druckabfälle entspricht dem Gesamtabfall, und daher ist der Gesamthydraulikwiderstand gleich der Summe aller individuellen hydraulischen Widerstände. Andererseits entspricht das Inverse der Gesamthydraulikleitfähigkeit der Summe der Inversen der hydraulischen Leitfähigkeiten.

>Modell

ID:(2109, 0)



Mechanismen

Iframe

>Top



Code
Konzept

Mechanismen

ID:(15955, 0)



Hydraulischer Widerstand von Elementen in Reihe und parallel

Konzept

>Top


Im Fall einer Summe, bei der die Elemente in Serie geschaltet sind, wird der Gesamthydraulikwiderstand des Systems berechnet, indem die einzelnen Widerstände jedes Elements addiert werden.



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_1 = R_{pt} J_{Vt}



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:(15957, 0)



Modell

Top

>Top



Parameter

Symbol
Text
Variable
Wert
Einheiten
Berechnen
MKS-Wert
MKS-Einheiten
R_{h1}
R_h1
Hydraulic Resistance 1
kg/m^4s
R_{h2}
R_h2
Hydraulic Resistance 2
kg/m^4s
R_{h3}
R_h3
Hydraulic Resistance 3
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

Variablen

Symbol
Text
Variable
Wert
Einheiten
Berechnen
MKS-Wert
MKS-Einheiten
\Delta p_1
Dp_1
Druckdifferenz 1
Pa
\Delta p_3
Dp_3
Druckdifferenz 3
Pa
J_{Vt}
J_Vt
Flujo de Volumen Total
m^3/s
\Delta p_t
Dp_t
Gesamtdruckdifferenz
Pa
J_{V1}
J_V1
Volumenstrom 1
m^3/s
J_{V2}
J_V2
Volumenstrom 2
m^3/s

Berechnungen


Zuerst die Gleichung auswählen: zu , dann die Variable auswählen: zu
Dp_t = R_st * J_Vt Dp_1 = R_pt * J_Vt Dp_3 = R_h3 * J_Vt Dp_1 = R_h1 * J_V1 Dp_1 = R_h2 * J_V2 Dp_t = Dp_1 + Dp_3 J_Vt = J_V1 + J_V2 R_st = R_pt + R_h3 1/ R_pt =1/ R_h1 +1/ R_h2 Dp_1Dp_3J_VtDp_tR_h1R_h2R_h3R_ptR_stJ_V1J_V2

Berechnungen

Symbol
Gleichung
Gelöst
Übersetzt

Berechnungen

Symbol
Gleichung
Gelöst
Übersetzt

Variable Gegeben Berechnen Ziel : Gleichung Zu verwenden
Dp_t = R_st * J_Vt Dp_1 = R_pt * J_Vt Dp_3 = R_h3 * J_Vt Dp_1 = R_h1 * J_V1 Dp_1 = R_h2 * J_V2 Dp_t = Dp_1 + Dp_3 J_Vt = J_V1 + J_V2 R_st = R_pt + R_h3 1/ R_pt =1/ R_h1 +1/ R_h2 Dp_1Dp_3J_VtDp_tR_h1R_h2R_h3R_ptR_stJ_V1J_V2




Gleichungen

#
Gleichung

\Delta p_t = R_{st} J_{Vt}

Dp = R_h * J_V


\Delta p_1 = R_{pt} J_{Vt}

Dp = R_h * J_V


\Delta p_3 = R_{h3} J_{Vt}

Dp = R_h * J_V


\Delta p_1 = R_{h1} J_{V1}

Dp = R_h * J_V


\Delta p_1 = R_{h2} J_{V2}

Dp = R_h * J_V


\Delta p_t = \Delta p_1 + \Delta p_3

Dp_t = Dp_1 + Dp_2


J_{Vt} = J_{V1} + J_{V2}

J_Vt = J_V1 + J_V2


R_{st} = R_{pt} + R_{h3}

R_st = R_h1 + R_h2


\displaystyle\frac{1}{ R_{pt} }=\displaystyle\frac{1}{ R_{h1} }+\displaystyle\frac{1}{ R_{h2} }

1/ R_pt =1/ R_h1 +1/ R_h2

ID:(15956, 0)



Summe der Widerstände in Reihe (2)

Gleichung

>Top, >Modell


Die Reihenschaltung von die Hydraulic Resistance 1 (R_{h1}) und die Hydraulic Resistance 2 (R_{h2}) ergibt eine Gesamtsumme von die Insgesamt hydraulischen Widerstand in Serie (R_{st}):

R_{st} = R_{pt} + R_{h3}

R_{st} = R_{h1} + R_{h2}

R_{h1}
R_{pt}
Insgesamt hydraulischen Widerstand in Parallel
kg/m^4s
5429
R_{h2}
R_{h3}
Hydraulic Resistance 3
kg/m^4s
5427
R_{st}
Insgesamt hydraulischen Widerstand in Serie
kg/m^4s
5428
Dp_t = R_st * J_Vt Dp_1 = R_pt * J_Vt Dp_3 = R_h3 * J_Vt Dp_1 = R_h1 * J_V1 Dp_1 = R_h2 * J_V2 R_st = R_pt + R_h3 1/ R_pt =1/ R_h1 +1/ R_h2 Dp_t = Dp_1 + Dp_3 J_Vt = J_V1 + J_V2 Dp_1Dp_3J_VtDp_tR_h1R_h2R_h3R_ptR_stJ_V1J_V2

ID:(3854, 0)



Summe der Widerstände in Parallelschaltung (2)

Gleichung

>Top, >Modell


Die Parallelschaltung von die Hydraulic Resistance 1 (R_{h1}) und die Hydraulic Resistance 2 (R_{h2}) ergibt eine Gesamtsumme von die Insgesamt hydraulischen Widerstand in Serie (R_{st}):

\displaystyle\frac{1}{ R_{pt} }=\displaystyle\frac{1}{ R_{h1} }+\displaystyle\frac{1}{ R_{h2} }

R_{h1}
Hydraulic Resistance 1
kg/m^4s
5425
R_{h2}
Hydraulic Resistance 2
kg/m^4s
5426
R_{pt}
Insgesamt hydraulischen Widerstand in Parallel
kg/m^4s
5429
Dp_t = R_st * J_Vt Dp_1 = R_pt * J_Vt Dp_3 = R_h3 * J_Vt Dp_1 = R_h1 * J_V1 Dp_1 = R_h2 * J_V2 R_st = R_pt + R_h3 1/ R_pt =1/ R_h1 +1/ R_h2 Dp_t = Dp_1 + Dp_3 J_Vt = J_V1 + J_V2 Dp_1Dp_3J_VtDp_tR_h1R_h2R_h3R_ptR_stJ_V1J_V2

ID:(3858, 0)



Gesamtdruckunterschied der Serienwiderstände (2)

Gleichung

>Top, >Modell


Im Falle von hydraulischen Widerständen in Reihe sinkt der Druck an jedem einzelnen Widerstand, und die Summe dieser Druckabfälle entspricht der gesamten Druckdifferenz über die gesamte Reihe.

Bei zwei Widerständen in Reihe, die Hydraulic Resistance 1 (R_{h1}) und die Hydraulic Resistance 2 (R_{h2}), mit den jeweiligen Druckabfällen die Druckdifferenz 1 (\Delta p_1) und die Druckdifferenz 2 (\Delta p_2), ist die Summe dieser Abfälle gleich der gesamten Druckdifferenz die Gesamtdruckdifferenz (\Delta p_t):

\Delta p_t = \Delta p_1 + \Delta p_3

\Delta p_t = \Delta p_1 + \Delta p_2

\Delta p_1
Druckdifferenz 1
Pa
9841
\Delta p_2
\Delta p_3
Druckdifferenz 3
Pa
5447
\Delta p_t
Gesamtdruckdifferenz
Pa
9842
Dp_t = R_st * J_Vt Dp_1 = R_pt * J_Vt Dp_3 = R_h3 * J_Vt Dp_1 = R_h1 * J_V1 Dp_1 = R_h2 * J_V2 R_st = R_pt + R_h3 1/ R_pt =1/ R_h1 +1/ R_h2 Dp_t = Dp_1 + Dp_3 J_Vt = J_V1 + J_V2 Dp_1Dp_3J_VtDp_tR_h1R_h2R_h3R_ptR_stJ_V1J_V2

ID:(9943, 0)



Gesamtdurchfluss (2)

Gleichung

>Top, >Modell


Der Flujo de Volumen Total (J_{Vt}) stellt die Gesamtsumme der einzelnen Beiträge von der Volumenstrom 1 (J_{V1}) und der Volumenstrom 2 (J_{V2}) dar, die aus den parallel geschalteten Elementen stammen:

J_{Vt} = J_{V1} + J_{V2}

J_{Vt}
Flujo de Volumen Total
m^3/s
6611
J_{V1}
Volumenstrom 1
m^3/s
8478
J_{V2}
Volumenstrom 2
m^3/s
8479
Dp_t = R_st * J_Vt Dp_1 = R_pt * J_Vt Dp_3 = R_h3 * J_Vt Dp_1 = R_h1 * J_V1 Dp_1 = R_h2 * J_V2 R_st = R_pt + R_h3 1/ R_pt =1/ R_h1 +1/ R_h2 Dp_t = Dp_1 + Dp_3 J_Vt = J_V1 + J_V2 Dp_1Dp_3J_VtDp_tR_h1R_h2R_h3R_ptR_stJ_V1J_V2

ID:(12800, 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_{Vt}

\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
J_{Vt}
Flujo de Volumen Total
m^3/s
6611
Dp_t = R_st * J_Vt Dp_1 = R_pt * J_Vt Dp_3 = R_h3 * J_Vt Dp_1 = R_h1 * J_V1 Dp_1 = R_h2 * J_V2 R_st = R_pt + R_h3 1/ R_pt =1/ R_h1 +1/ R_h2 Dp_t = Dp_1 + Dp_3 J_Vt = J_V1 + J_V2 Dp_1Dp_3J_VtDp_tR_h1R_h2R_h3R_ptR_stJ_V1J_V2

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_1 = 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
\Delta p_1
Druckdifferenz 1
Pa
9841
J_V
J_{Vt}
Flujo de Volumen Total
m^3/s
6611
Dp_t = R_st * J_Vt Dp_1 = R_pt * J_Vt Dp_3 = R_h3 * J_Vt Dp_1 = R_h1 * J_V1 Dp_1 = R_h2 * J_V2 R_st = R_pt + R_h3 1/ R_pt =1/ R_h1 +1/ R_h2 Dp_t = Dp_1 + Dp_3 J_Vt = J_V1 + J_V2 Dp_1Dp_3J_VtDp_tR_h1R_h2R_h3R_ptR_stJ_V1J_V2

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_3 = R_{h3} J_{Vt}

\Delta p = R_h J_V

R_h
R_{h3}
Hydraulic Resistance 3
kg/m^4s
5427
\Delta p
\Delta p_3
Druckdifferenz 3
Pa
5447
J_V
J_{Vt}
Flujo de Volumen Total
m^3/s
6611
Dp_t = R_st * J_Vt Dp_1 = R_pt * J_Vt Dp_3 = R_h3 * J_Vt Dp_1 = R_h1 * J_V1 Dp_1 = R_h2 * J_V2 R_st = R_pt + R_h3 1/ R_pt =1/ R_h1 +1/ R_h2 Dp_t = Dp_1 + Dp_3 J_Vt = J_V1 + J_V2 Dp_1Dp_3J_VtDp_tR_h1R_h2R_h3R_ptR_stJ_V1J_V2

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_1 = R_{h1} J_{V1}

\Delta p = R_h J_V

R_h
R_{h1}
Hydraulic Resistance 1
kg/m^4s
5425
\Delta p
\Delta p_1
Druckdifferenz 1
Pa
9841
J_V
J_{V1}
Volumenstrom 1
m^3/s
8478
Dp_t = R_st * J_Vt Dp_1 = R_pt * J_Vt Dp_3 = R_h3 * J_Vt Dp_1 = R_h1 * J_V1 Dp_1 = R_h2 * J_V2 R_st = R_pt + R_h3 1/ R_pt =1/ R_h1 +1/ R_h2 Dp_t = Dp_1 + Dp_3 J_Vt = J_V1 + J_V2 Dp_1Dp_3J_VtDp_tR_h1R_h2R_h3R_ptR_stJ_V1J_V2

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)



Darcys Gesetz und hydraulischer Widerstand (5)

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_1 = R_{h2} J_{V2}

\Delta p = R_h J_V

R_h
R_{h2}
Hydraulic Resistance 2
kg/m^4s
5426
\Delta p
\Delta p_1
Druckdifferenz 1
Pa
9841
J_V
J_{V2}
Volumenstrom 2
m^3/s
8479
Dp_t = R_st * J_Vt Dp_1 = R_pt * J_Vt Dp_3 = R_h3 * J_Vt Dp_1 = R_h1 * J_V1 Dp_1 = R_h2 * J_V2 R_st = R_pt + R_h3 1/ R_pt =1/ R_h1 +1/ R_h2 Dp_t = Dp_1 + Dp_3 J_Vt = J_V1 + J_V2 Dp_1Dp_3J_VtDp_tR_h1R_h2R_h3R_ptR_stJ_V1J_V2

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, 5)