Verkehrt ausgerichtetes Pitotrohr ? (beantwortet)

[PICture]

Hallo!

Ich habe diesmal eine "blöde" theoretische Frage. Bei Vergleichsmessungen habe ich ein Fehler gemacht und ein Stück Schlauch mit einem Pitotrohr drinnen in verkehrter Richtung in eine Luftleitung eingefügt, die an die Unterdruck erzeugende Luftpumpe angeschlossen ist. Der Schlauch hat Innendurchmesser ca. 13 mm und das Pitotrohr Aussendurchmesser ca. 4 mm.

Wenn ich das Pitotrohr richtig gerichtet anschliesse, ist der gemessene Unterdruck praktisch gleich Null (Variante "a" im Code).

Bei verkehrter Orientierung der Pitotrohr (Variante "b" im Code) ist der gemessener Unterdruck gleich ca. 80 % des statischen, wenn das Rohr zugemacht wird.

Kann ich die Variante "b" für Vergleichsmessungen nutzen ?

Ich bin sehr dankbar für Erklärung des "Phenomens" im voraus, weil ich nicht weiß, was in diesem Fall tatsächlich gemessen wird. :(

MfG


zum Druckmesser

A A
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___/ / \ \___
--> ___/ --> \___

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a b

[PicNick]

In beiden Fällen wird ja von rechts angesaugt ?
Kann man denn überhaupt mit einem Staudruckmesser auch gesaugte Luft messen ?

Was für eine Variante (Prandtl etc.) ist es denn ?

[PICture]

Hallo Picknick!

Vielen Dank für deine Hifsbereitschaft! :)
Ja, rechts befindet sich eine Saugpumpe. Ich kann deine weitere Fragen leider nicht beantworten, weil mein ganzes Wissen darüber basiert nur auf Beiträgen in:

https://www.roboternetz.de/phpBB2/viewtopic.php?t=50710&start=22

Laut oberallgeier muss die Öffnung des Pitotrohrs im Staurohr immer gegen der Strömung gerichtet sein. Das Pitotrohr habe ich so wie im Letztem Code des Treads gebastellt.

MfG

[PicNick]

Naja, ich stell mir vor, dass ein lt. Allgeier eingesetzes Rohr das Problem hat, dass in deinem Fall ja kein Stau, sondern ein Unterdruck besteht.
Es wird sowohl von links als auch von Messrohr Luft angesaugt.
Dabei wird wohl aber auch die Luft von links das Messrohr irgendwie blockieren, d.h. im Messrohr spielt sich IMHO garnix mehr ab.
Die Vermutung würde deiner Messung "a" entsprechen.
(keine Schläge, wenn dass inkompetente Spekulationen sind)

Bei "b" kann dagegen tatsächlich auch Luft aus dem Pitot-Rohr angesaugt werden.

d.h. (imho) für angesaugte Luft solltest du eine "Vergaser" (Venturi) Anordnung wählen. Also eine Engstelle und ein Messrohr, aber gerade hinein. dann kannst du den Unterdruck sicher messen

[dennisstrehl]

Was ist am linken Ende des Schlauches?
"wenn das Rohr zugemacht wird" => Welches, das obere Ende des Pitotrohrs?

Was willst du überhaupt messen?

Edit: Also, wenn ich dich jetzt richtig verstanden habe, würde ich das so erklären:

Am Ansaugpunkt des Rohres ist der Gesamtdruck = Statikdruck = ca. 1 bar.
Im Rohr hat die Luft eine Geschwindigkeit, der Gesamtdruck kann eigentlich nur gleich bleiben, also muss der Statikdruck sinken. (Bernoulli.) Der Statikdruck ist der Druck, den man an einer rechtwinklig angeströmten Sonde (Schlauch) messen würde. Mit dem Schlauch in Anströmrichtung misst man den Statikdruck + den Staudruck (auch "dynamischer Druck"), das ergibt in der Summe den immer noch konstanten Gesamtdruck von 1 bar.
Wenn der Schlauch so in Strömungsrichtung zeigt, erzeugt die Strömung dahinter einen Unterdruck, der noch unter dem Statikdruck liegt. Das ist dann nicht mehr so ganz trivial zu berechnen.

Wenn du die Strömungsgeschwindigkeit messen willst, dann kannst du:
a) Den Differenzdruck zwischen einer normalen Staudrucksonde (eigentlich müsste das Gesamtdrucksonde heißen, oder eben: Pitotrohr) und einer Statikdrucksonde im Schlauch messen
b) Statt Pitotrohr einfach den Umgebungsdruck außerhalb des Schlauches verwenden, dann braucht man nur eine Statikdrucksonde im Schlauch (wie schon von PicNick vorgeschlagen...).

[PICture]

Hallo!

@ Picknick

Deine Erklärung passt zu der Praxis, die mir immer lieber als die reine Theorie ist. Mir ist eigentlich egal was da genau gemessen wird. Ich habe mir die einfachste "Messeinrichtung" gebaut nur um Luftverbindungen in meinem Raumpfleger optimieren zu können.

@ denisstrehl

Am linkem Ende des Schlauches ist "die Umgebungsluft", das Ende ist einfach offen. Und das habe ich als "zugemacht" gemeint, weil dann der statische Druck gemessen wird. Ich möchte nichts genau messen, bloß Verluste in Leitungen vergleichen.

MfG

[PicNick]

Schau mal da
http://de.wikipedia.org/wiki/Venturi-D%C3%BCse#Wirkprinzip
hat den Vorteil, dass, wenn du deinen Schlauch zuhältst, auch die Druckdifferenz NULL wird, d.h. der Raumpfleger saugt nix an -> Effizienz nix.

Btw: Du kannst die Engstelle auch durch das eingelassene Rohr selbst bilden lassen.
d.h. Ein Rohr weiter rein, eines nur als Anzapfung, die druckdifferenz ist der Messwert.

[PICture]

Vielen Dank, aber ich bleibe bei für mich ausreichenden einfachen Messgeräten, die die Strömung (fast) nicht beeinflüssen. Das Venturi Prinzip verengt die Leitung und vergrössert angeblich die Verluste.

MfG

[PicNick]

Ich glaub', ich sollt' mich über deinen Raumpfleger schlau machen. (um was es geht, was soll es werden)
Hast du irgendwo eine Projekt-Vorstellung veröffentlicht ?

[PICture]

Natürlich, in unserem Forum:

https://www.roboternetz.de/phpBB2/viewtopic.php?t=49716

Das ist mein erstes ernstes Projekt, bin aber, wie auch immer, optimistisch, dass ich bald mein 1000 W Staubsauger stehen lassen könnte... :)

Die "neue und unbekannte" Sachen für das Projekt diskutiere ich oft in "Mechanik", weil das meine Schwäche war, ist und bleibt.

MfG

[Besserwessi]

Wenn man nur einen Sensor haben will, um relativmessugen zu machen, würde ich eher eine art heißdraht Messung machen. Der Sensor wäre dann z.B. ein PT100 Widerstand, über die Eigenerwärmung mehr als sonst üblich geheizt wird. Der Widerstand des Sensors hängt dann von der Strömungsgeschwindigkeit ab. Wenn man will kann man den Einfluß der Temperatur durch einen 2 ten Sensor kompensieren.

Den Vorteil den mit der Messung über den Staudruck hat, ist das man eventuell auch ein Absolutmessung hinbekommt, also keine extra Kalibrierung braucht. Dafür brauchts einen Drucksensor - das könnte natürlich auch ein einfaches U Rohr sein.

[PICture]

Hallo Besserwessi!

Danke für dein Vorschlag, aber ich habe schon meine Messgeräte fertig und möchte sie nicht mehr ändern. :)

Ich habe nur über dieses Pitotrohr gefragt, weil ich bei Messung irgendwas für mich unverständliches bemerkt habe.

Es kann sein das ich das ganze nicht richtig verstehe, kann aber trotzdem die Luftverbindungen in meinem Bot optimieren.

MfG

[oberallgeier]

Hallo PICture,


... Pitotrohr ... in verkehrter Richtung in eine Luftleitung eingefügt ...Das Pitotrohr genau nach vorne gerichtet (http://de.wikipedia.org/wiki/Pitotrohr#Theoretische_Grundlagen_des_Prandtl.27sc hen_Staurohrs) misst den Gesamtdruck einer Strömung. Zieht man davon den statischen Druck ab, dann bekommt man den dynamischen Druck, sprich Staudruck - aus dem die Strömungsgeschwindigkeit errechnet werden kann.

Wenn man das Pitotrohr nach rückwärts richtet, dann bekommt man den Druck im Wirbelgebiet nach dem Rohr - das wird bei Deinem Einbau schon einigermassen dem negativen Staudruck plus statischen Druck entsprechen und ist damit üblicherweise ein deutlicher Unterdruck.

Wenn ich Dich richtig verstehe, misst Du den Gesamtdruck in einem Unterdrucksystem an einem Druckmessrohr mit einem Schenkel - also NICHT an einem U-Rohr mit korrekter Einleitung des statischen Druckes im Messsystem. Wenn dann kein Ausschlag kommt - dann dürfte der dynamische Druck vom Wert her gleich dem Unterdruck sein. Wenn Deine Messung "andersrum" 80% des statischen Druck misst, könnte man jetzt eigentlich auch die Strömungsgeschwindigkeit recht gut errechnen (ich weiß nur nicht, wie Du den statischen Druck am Messort bestimmt hast und wie hoch der ist).

So ein Unterdruck kann sehr nützlich sein. Wird nämlich dieser Unterdruck an ein Variometer gegeben - wird also dieser geschwindigkeitsabhängige Druck vom höhenabhängigen Druck subtrahiert (denk dran - bei Deiner Messanordnung ist der geschwindigkeitsabhängige Druck negativ) - dann kann man die totale Energie der Strömung erfassen. Das führt zu Totalenergie"düsen", die in der motorlosen Luftfahrt sehr verbreitet sind. Die Düse dient zur TotalEnergieKompensation = TEK-Düse. Ich habe so etwas - eine Braunschweiger Düse (dies für die Sachkundigen) beim Fliegen in Betrieb. Meine Düse sieht so ungefähr aus wie diese Nicksdüse (http://www.wstech.de/tek.htm), meine hat Schlitze statt eines Loches = mein Aufbau ist schwieriger, Messwerte dafür genauer. Mehr will ich jetzt dazu nicht schreiben - das bringts hier nicht.

[PICture]

Hallo oberallgeier!

Vielen dank für deine ausführliche und für mich voll verständliche Erklärung. Anscheinend verstehe ich das ganze nicht ganz, was mich aber bei meinem Vorhaben nicht hindert. Da ich nur Vergleichsmessungen brauche, kann ich das Pitotrohr also "umgekehrt" nutzen. :)

Zum Beispiel momentan möchte ich Unterdruck am Eingang meiner Luftpumpe mit dem Unterdruck von meinem 1200 W Staubsauger am Eigang der Saugdüse vergleichen.

Wenn ich also mein Pitotrohr bei beiden zu vergleichenden Geräten an o.g. Orts halte, müsste ich sehen können, welches "stärker" ist. Genaue Werte der Unterdrücke brauche ich nicht, weil ich nur etwas vergleichbaren mit dem "großen" Staubsauger schaffen möchte.

Die Öffnungen bei beiden Geräten sind unterschiedlich groß und ich hoffe, dass ich bei kleinerer saugender Fläche, die vergleichbare effizienz des Saugens erreichen könnte.

Hier sind die Ergebnisse meinen Messungen:

1200 W Staubsauger, Schlauch mit Innendurchmesser 30 mm

Statischer Unterdruk...: 1200 mm WS (1 mm WS pro 1 W :P )
Pitotrohr im Schlauch..: 100 mm
Pitotrohr in Saugdüse : 0

20 W Luftpumpe, Schlauch mit Innendurchmesser 13 mm

Statischer Unterdruck.................: 240 mm WS (12 mm WS pro 1 W)
Pitotrohr in Schlauch=Saugdüse : 200 mm

Die Ergebnisse möchte ich nicht kommentieren... :roll:

MfG