Pumpen Fördern Flüssigkeiten

Transkript

1 Anwendungen Bauformen Pumpen Fördern Flüssigkeiten Flüssigkeiten sind inkompressibel Physik der Flüssigkeiten Gewichtsdruck / Höhendruck Stömungspumpen Verdrängerpumpen Energieumwandlung Strömende Flüssigkeiten Druck pflanzt sich nach allen Seiten gleichmässig fort

2 Lernziele Ich kann die physikalischen Grundsätze zu Flüssigkeiten und Gasen erklären Ich kann verschiedene Bauformen von Pumpen benennen und erklären wie sie Funktionieren Ich kann Pumpen in 2 Gruppen nach dem Wirkungsprinzip einteilen und die Unterschiede aufzeigen Ich kenne Anwendungen für die verschiedenen Pumpen Übersicht

3 Flüssigkeiten und Gase Fest, flüssig, gasförmig (Aggregatszustände) Die Teilchen der Festkörper sind fest miteinander verbunden Die Teilchen von Flüssigkeiten und Gasen sind leicht gegeneinander verschiebbar Die Teilchen von Gasen nehmen den ganzen zur Verfügung stehenden Raum ein

4 Flüssigkeiten und Gase Flüssigkeiten sind inkompressibel Werden eingeschlossene Flüssigkeiten zusammengedrückt, erhöht sich der Druck aber das Volumen bleibt gleich Gase sind komprimierbar Wird Druck auf ein eingeschlossenes Gas ausgeübt, so verringert sie das Volumen umso stärker, je grösser der Druck ist. Übersicht

5 Hydrostatischer Druck / Schweredruck / Gewichtsdruck / Höhendruck Flüssigkeiten und Gase haben ein Gewicht Flüssigkeiten und Gase bestehen aus Teilchen und werden von der Erde angezogen, sie haben ein Gewicht Flüssigkeiten und Gase bewirken Druck Flüssigkeiten und Gase üben durch ihr Gewicht einen Druck aus. Je dicker die Schicht, umso grösser der Druck darunter.

6 Hydrostatischer Druck / Schweredruck / Gewichtsdruck / Höhendruck Der Hydrostatischer Druck ist der Druck unter den Schichten Gewicht der Flüssigkeit Tauchen: Wassermenge über dem Taucher gibt Druckanstieg Luft in der Flasche reicht unter Druck für weniger Zeit Luftdruck entsteht durch die Luftmenge über der Erde

7 Hydrostatischer Druck Berechnung des hydrostatischen Druckes

8 Hydrostatischer Druck Von der Höhe abhängig Von der Dichte des Mediums abhängig 10m Wasserhöhe ergeben einen Druck von 1 bar

9 Saughöhe Ansaugen heisst Unterdruck erzeugen Unterduck max 1bar gegenüber Luftdruck 1bar 10m Wassersäule (theoretisch) In der Praxis 7-8m Saughöhe möglich Absolutes Vakuum nicht möglich Innere Reibung der Flüssigkeit Strömungsveluste Verdampfungsdruck

10 Verdampfungsdruck 1bar Luftdruck, Wasser verdampft bei 100 Steigt der Druck, so steigt der Siedepunkt Dampfkochtopf höhere Temp. = kürzere Kochzeit Sinkt der Druck, so sinkt auch der Siedepunkt Schlagartige Umwandlung von Flüssig zu Gasförmig und umgekehrt, kann Pumpen zerstören! Übersicht

11 Druck wirkt nach allen Seiten Druck pflanzt sich nach allen Seiten gleichmässig fort. Luftdruck wirkt von allen Seiten Deshalb spüren wir ihn nicht

12 Hydraulische Übersetzung Druck wirkt nach allen Seiten gleich stark. Der Druck in einer eingeschlossenen Flüssigkeit oder in einem Gas ist an jedem Punkt gleich gross Der Schweredruck wird vernachlässigt Druck p = Kraft F pro Fläche A Verändert sich die Grösse der Fläche Verändert sich also auch die Grösse der Kraft Übersicht

13 Strömende Flüssigkeiten Strömende Flüssigkeiten und Gase Flüssigkeiten und Gase haben eine innere Reibung durch die Bewegung der Teilchen Reibung an den Rohrleitungen Es ergeben sich Strömungsverluste durch Verwirbelungen, Umlenkungen,

14 Kontinuitätsgleichung Das Bewegte Volumen bleibt immer Gleich Wird der Querschnitt dünner, so muss das Medium schneller fliessen Höhere Geschwindigkeit heisst Energiezunahme Ausgleich der Energie durch Druckabfall Übersicht

15 Energieerhaltung Energie kann nicht erzeugt werden Energie kann nicht vernichtet werden Energie wird immer umgewandelt Übersicht