Proceskunde Samenvatting
Inhoud
Proceskunde Samenvatting ............................................................................................................................ 1
H1. Inleiding stromingsleer ......................................................................................................................... 2
§1.1 Inleiding ........................................................................................................................................... 2
§1.2 De continuïteitsvergelijking ............................................................................................................. 2
H2. Stroming zonder wrijving: Bernoulli ..................................................................................................... 2
§2.1 Stroming zonder wrijving: kwalitatief ............................................................................................. 2
§2.3 Stroming zonder wrijving: wet van Bernoulli .................................................................................. 3
H3. Stroming met wrijving: technische vergelijking van Bernoulli .............................................................. 4
§3.1 Stroming met wrijving ..................................................................................................................... 4
§3.2 Viscositeit ........................................................................................................................................ 5
H4. Pompen ................................................................................................................................................. 5
Formuleblad (alle eenheden erbij zetten)....................................................................................................... 6
Algemeen .................................................................................................................................................... 6
Continuïteitsvergelijking ............................................................................................................................. 6
Bernoulli: stroming zonder wrijving ............................................................................................................ 6
Bernoulli: stroming met wrijving ................................................................................................................. 6
Reynolds ...................................................................................................................................................... 7
Drukverlies door wrijving ............................................................................................................................ 7
Pompen ....................................................................................................................................................... 8
Practica ........................................................................................................................................................ 9
, H1. Inleiding stromingsleer
§1.1 Inleiding
Bij het transporteren van vloeistoffen & gassen wordt een leidingnet met hulpstukken (appendages) &
pompinstallaties gebruikt. Leidingnet bestaat uit: leiding, koppelingen, kleppen/afsluitorganen,
veiligheidsvoorzieningen. De leiding moet aan eisen voldoen:
- Gewenste druk kunnen weerstaan
- Goed te reinigen zijn
- Bestand zijn tegen te vervoeren vloeistoffen
- Bestand zijn tegen de reinigingsvloeistoffen
§1.2 De continuïteitsvergelijking
Op elke plaats in het leidingnet geldt de wet van behoud van massa. De massastroom op verschillende
punten is hetzelfde. Massastroom plaats 1 = massastroom plaats 2
Φm,1 = Φm,2 (kg/s)
Φm = ρ ·Φv (kg/s)
Ρ1 ·Φv,1 = Ρ2 ·Φv,2 (kg/s)
Bij vloeistoffen blijft de dichtheid constant. Dus voor een vloeistof is de volumestroom op verschillende
punten hetzelfde (continue stroming). Volumestroom plaats 1 = volumestroom plaats 2.
Φv,1 =Φv,2 (m3/s)
Φv = A · v (m3/s) Abuis= π · r2 Abuis= ¼ · π · d2
3
A1 · v1 = A2 · v2 (m /s)
H2. Stroming zonder wrijving: Bernoulli
§2.1 Stroming zonder wrijving: kwalitatief
Wet van behoud van energie: energie kan niet verdwijnen, maar energie kan wel transformeren in
verschillende vormen. Bv energie wordt omgezet in warmte→omgeving wordt warmer, dus energie
verdwijnt niet, maar transformeert naar een praktisch onbruikbare vorm & word als verloren beschouwd.
Tijdens de stroming van een vloeistof door een leiding blijft de totale hoeveelheid energie constant.
Totale hoeveelheid energie op plaats 1 = Totale hoeveelheid energie op plaats 2.
De energie in fluïdum (vloeistof of gas) bestaat uit drie verschillende verschijningsvormen:
- Drukenergie: Vloeistoffen en gassen oefenen druk uit op hun omgeving. Als je vloeistof of gas
wilt samendrukken dan oefent de druk een kracht uit die overwonnen moet worden met energie.
Bv oppompen van een fietsband, bij het verlagen van de druk komt de energie weer vrij.
- Potentiële/zwaarte energie: Energie die in een voorwerp aanwezig is als gevolg van de hoogte
van het voorwerp. Wanneer een vloeistof zich op bepaalde hoogte bevindt komt er energie vrij
wanneer de vloeistof naar beneden valt (potentiële energie wordt kinetische energie),
omgekeerd moet er energie worden toegevoerd om vloeistof naar een hoger niveau te brengen.
- Kinetische energie: Een vloeistof die beweegt met een bepaalde snelheid bezit energie. Als de
vloeistof tot stilstand komt, komt deze bewegingsenergie vrij. Hoe sneller de stroomsnelheid van
de vloeistof, hoe hoger de kinetische energie.
Drukenergie + potentiële energie + kinetische energie op plaats 1 =
Drukenergie + potentiële energie + kinetische energie op plaats 2
Deze termen kunnen allemaal geschreven worden als dezelfde eenheid als druk (N/m2).
Statische druk 1 + potentiële druk 1 + kinetische druk 1 =
Statische druk 2 + potentiële druk 2 + kinetische druk 2
- Statische druk: heersende of opgelegde druk die elk stilstaand voorwerp onder vindt.
In open systemen die in contact zijn met lucht is de statische druk gelijk aan de luchtdruk (1 bar).
Inhoud
Proceskunde Samenvatting ............................................................................................................................ 1
H1. Inleiding stromingsleer ......................................................................................................................... 2
§1.1 Inleiding ........................................................................................................................................... 2
§1.2 De continuïteitsvergelijking ............................................................................................................. 2
H2. Stroming zonder wrijving: Bernoulli ..................................................................................................... 2
§2.1 Stroming zonder wrijving: kwalitatief ............................................................................................. 2
§2.3 Stroming zonder wrijving: wet van Bernoulli .................................................................................. 3
H3. Stroming met wrijving: technische vergelijking van Bernoulli .............................................................. 4
§3.1 Stroming met wrijving ..................................................................................................................... 4
§3.2 Viscositeit ........................................................................................................................................ 5
H4. Pompen ................................................................................................................................................. 5
Formuleblad (alle eenheden erbij zetten)....................................................................................................... 6
Algemeen .................................................................................................................................................... 6
Continuïteitsvergelijking ............................................................................................................................. 6
Bernoulli: stroming zonder wrijving ............................................................................................................ 6
Bernoulli: stroming met wrijving ................................................................................................................. 6
Reynolds ...................................................................................................................................................... 7
Drukverlies door wrijving ............................................................................................................................ 7
Pompen ....................................................................................................................................................... 8
Practica ........................................................................................................................................................ 9
, H1. Inleiding stromingsleer
§1.1 Inleiding
Bij het transporteren van vloeistoffen & gassen wordt een leidingnet met hulpstukken (appendages) &
pompinstallaties gebruikt. Leidingnet bestaat uit: leiding, koppelingen, kleppen/afsluitorganen,
veiligheidsvoorzieningen. De leiding moet aan eisen voldoen:
- Gewenste druk kunnen weerstaan
- Goed te reinigen zijn
- Bestand zijn tegen te vervoeren vloeistoffen
- Bestand zijn tegen de reinigingsvloeistoffen
§1.2 De continuïteitsvergelijking
Op elke plaats in het leidingnet geldt de wet van behoud van massa. De massastroom op verschillende
punten is hetzelfde. Massastroom plaats 1 = massastroom plaats 2
Φm,1 = Φm,2 (kg/s)
Φm = ρ ·Φv (kg/s)
Ρ1 ·Φv,1 = Ρ2 ·Φv,2 (kg/s)
Bij vloeistoffen blijft de dichtheid constant. Dus voor een vloeistof is de volumestroom op verschillende
punten hetzelfde (continue stroming). Volumestroom plaats 1 = volumestroom plaats 2.
Φv,1 =Φv,2 (m3/s)
Φv = A · v (m3/s) Abuis= π · r2 Abuis= ¼ · π · d2
3
A1 · v1 = A2 · v2 (m /s)
H2. Stroming zonder wrijving: Bernoulli
§2.1 Stroming zonder wrijving: kwalitatief
Wet van behoud van energie: energie kan niet verdwijnen, maar energie kan wel transformeren in
verschillende vormen. Bv energie wordt omgezet in warmte→omgeving wordt warmer, dus energie
verdwijnt niet, maar transformeert naar een praktisch onbruikbare vorm & word als verloren beschouwd.
Tijdens de stroming van een vloeistof door een leiding blijft de totale hoeveelheid energie constant.
Totale hoeveelheid energie op plaats 1 = Totale hoeveelheid energie op plaats 2.
De energie in fluïdum (vloeistof of gas) bestaat uit drie verschillende verschijningsvormen:
- Drukenergie: Vloeistoffen en gassen oefenen druk uit op hun omgeving. Als je vloeistof of gas
wilt samendrukken dan oefent de druk een kracht uit die overwonnen moet worden met energie.
Bv oppompen van een fietsband, bij het verlagen van de druk komt de energie weer vrij.
- Potentiële/zwaarte energie: Energie die in een voorwerp aanwezig is als gevolg van de hoogte
van het voorwerp. Wanneer een vloeistof zich op bepaalde hoogte bevindt komt er energie vrij
wanneer de vloeistof naar beneden valt (potentiële energie wordt kinetische energie),
omgekeerd moet er energie worden toegevoerd om vloeistof naar een hoger niveau te brengen.
- Kinetische energie: Een vloeistof die beweegt met een bepaalde snelheid bezit energie. Als de
vloeistof tot stilstand komt, komt deze bewegingsenergie vrij. Hoe sneller de stroomsnelheid van
de vloeistof, hoe hoger de kinetische energie.
Drukenergie + potentiële energie + kinetische energie op plaats 1 =
Drukenergie + potentiële energie + kinetische energie op plaats 2
Deze termen kunnen allemaal geschreven worden als dezelfde eenheid als druk (N/m2).
Statische druk 1 + potentiële druk 1 + kinetische druk 1 =
Statische druk 2 + potentiële druk 2 + kinetische druk 2
- Statische druk: heersende of opgelegde druk die elk stilstaand voorwerp onder vindt.
In open systemen die in contact zijn met lucht is de statische druk gelijk aan de luchtdruk (1 bar).
